深度学习McCulloch-Pitts模型

简介: 深度学习McCulloch-Pitts模型

1 McCulloch-Pitts模型

1943年,神经学家McCulloch和数学家Pitts共同提出了McCulloch-Pitts模型,这个模型是对生物神经元的一种相当简化的模仿。这个模型认为,树突输入的电信号相当于函数中的自变量,轴突输出的电信号相当于函数中的因变量,一个神经元有几个树突,表征这个神经元直觉活动(意识是人脑特有的机能,故此处不用高级的意识活动,而使用更加原始的直觉活动)的数学函数也就有几个自变量。


9ee9536e279d426d9810aca0e84d910b.png


2 应用场景

下面假定一个场景,一个生物,其食物是一种有毒的豆子,并且毒性仅与豆子的体积成正比。那么根据McCulloch-Pitts模型,可以构建一个一元函数来模拟这个生物关于是否进食的直觉过程,不妨设这个函数为y=wx,其中w为任意常数。当y大于或小于某一临界值,则表示事物毒性过大,不宜食用,反之则是安全的。


若毒性不仅与豆子的体积有关,还与豆子的颜色有关。那么根据McCulloch-Pitts模型,可以构建一个二元函数来模拟这个生物关于是否进食的直觉过程,不妨设这个函数为y=w1x1+w2x2,其中w1、w2为任意常数。当y大于或小于某一临界值,则表示事物毒性过大,不宜食用,反之则是安全的。


以此类推,可以根据不同的情况设出与之对应的n元函数。


自变量前的常数称其为“权值”,记作w,其表征不同因素(自变量)对结果(因变量)起到影响的大小程度。


权值设定为多少以及怎么设定是个问题。


|w|的值过大,则会使得事物来源变少,不利于个体的生存;|w|的值过小,则容易误食毒性过强的食物,从而也不利于个体的生存。可见,权值应当处于一个合适的区间。


McCulloch-Pitts模型的基本思想时抽象和简化生物神经元的特征性成分。这个模型不需要捕捉神经元的所有属性和行为,但要足以捕获他执行计算的方式。McCulloch-Pitts模型的六个特点中前面4点和之前总结的生物神经元一致,具体对应请看下图:


1、每一个神经元都是多输入单输出的信息处理单元


2、神经元输入兴奋输入和抑制性输入两种类型


3、神经元具有空间整合性和阈值特性


4、神经元输入与输出间有固定的时滞,主要取决于突触延搁


5、忽略时间整合作用和不应期


6、神经元本身是非时变的,即其突触时延和突触强度均为常数


3 实现原理

36e73e7ccc5c40998a41406a8346114b.png


这发生在1940年代。


f4d431d8373f4b66b999ca07decdfe3f.png

这个现在的神经网络基本一样,看起来已经很高级了。不过其最大的局限性应该在于思想上,当时还没有训练的概念,也就是说那些权重、阈值、激活函数都需要提前手算好。


比如用以上MP模型,完成一些逻辑运算。

fd92f86851fe47c48be2e20737c31680.png


注意:以上情况指定不需要激活函数。


2021051114560849.png

目录
相关文章
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 TensorFlow
使用Python实现智能食品消费模式分析的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费模式分析的深度学习模型
126 70
|
2月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 供应链
使用Python实现智能食品库存管理的深度学习模型
使用Python实现智能食品库存管理的深度学习模型
197 63
|
25天前
|
机器学习/深度学习 数据可视化 TensorFlow
使用Python实现深度学习模型的分布式训练
使用Python实现深度学习模型的分布式训练
167 73
|
9天前
|
机器学习/深度学习 存储 人工智能
MNN:阿里开源的轻量级深度学习推理框架,支持在移动端等多种终端上运行,兼容主流的模型格式
MNN 是阿里巴巴开源的轻量级深度学习推理框架,支持多种设备和主流模型格式,具备高性能和易用性,适用于移动端、服务器和嵌入式设备。
61 18
MNN:阿里开源的轻量级深度学习推理框架,支持在移动端等多种终端上运行,兼容主流的模型格式
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 TensorFlow
使用Python实现智能食品消费习惯分析的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费习惯分析的深度学习模型
146 68
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 数据挖掘
使用Python实现智能食品消费市场分析的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费市场分析的深度学习模型
120 36
|
28天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 供应链
使用Python实现智能食品消费需求分析的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费需求分析的深度学习模型
80 21
|
30天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 搜索推荐
使用Python实现智能食品消费偏好预测的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费偏好预测的深度学习模型
79 23
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 数据挖掘
使用Python实现智能食品消费习惯预测的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费习惯预测的深度学习模型
113 19
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 数据挖掘
使用Python实现智能食品消费趋势分析的深度学习模型
使用Python实现智能食品消费趋势分析的深度学习模型
118 18