Die Auswirkungen der Verzögerung auf Neuronale Netze
Ein einzelnes Neuron kann sich selbst nur sehr wenig zu tun. Wenn die Zelle immer genug Eingabe von anderen Neuronen verbunden sind , wird ein elektrisches Signal, das andere Neuronen stimuliert, um das gleiche zu tun feuern. Arbeiten im Tandem , Netzwerke von Neuronen verarbeiten sensorische Informationen , die Bewegung der Muskeln zu stimulieren und zu Berechnungen im Gehirn. Verzögerungen sind ein normaler Bestandteil der neuronalen Netzwerkfunktion , die unterschiedlichen Zwecken in Abhängigkeit von der Art des Netzwerks und die Länge der Verzögerung dienen . Synaptic Verzögerung
Der Verbindungspunkt zwischen zwei oder mehr Neuronen ist eine kurze Lücke als Synapse bekannt. Wenn das Aktionspotential , ein elektrisches Signal , das Ende eines Neurons erreicht, kann die Lücke nicht direkt zum nächsten Neuron allein. Stattdessen werden Chemikalien in die Lücke, die die nächste Zelle zu stimulieren Feuer freigegeben. Eine kurze synaptischen Verzögerung wird mit einer chemischen Synapse verbunden, weil die Chemikalien sind langsamer zu lösen als der schnelllebigen elektrisches Signal um.
Bestimmte chemische Sender sind schneller als andere freigegeben. In vielen Teilen des Gehirns , sind synaptischen Verzögerungen von mehreren hundert Millisekunden üblich. Die synaptische Verzögerung zwischen Nerven-und Muskelzellen ist wesentlich kürzer , um für eine schnelle Muskelaktion zu ermöglichen.
Spike -Timing Dependent Plasticity
Im Gehirn , das Timing und die Verzögerung von neuronale Netze hat wichtige Auswirkungen für das Lernen . Synapsen in der Regel übertragen Richtungssignale aus dem ersten Neuron zum nächsten auf der ganzen Linie , ohne rückwärts Signalisierung. Jedoch kann der Zustand des Aufnahme Neuron seine Reaktion ändern. Wenn das zweite Neuron nur ein Signal übertragen wird, wenn es eine neue empfängt , kann sie nicht schnell erholen und auf die neue Eingabe . Im Laufe der Zeit wird die Verbindung zwischen den Neuronen schwächt , wenn dies wiederholt .
Wenn jedoch gibt es eine Verzögerung zwischen dem ersten und dem zweiten Neuron Neurons , wird die Verbindung zwischen den beiden stärker . Mehr Chemikalien werden an der Synapse freigesetzt , und die Neuronen können physisch wachsen näher. Diese Änderungen sind Teil der , wie das Gehirn schafft und stärkt die Verbindungen während Erkennung Networks
Einige neuronale Netzwerke im Gehirn sind speziell für das Lernen .
Verzögerung der Zufall Verzögerungen zwischen Signalen messen. Die auditive System verwendet Verzögerungen , damit Sie die Position des Sounds zu lokalisieren. Wenn ein Ton von der rechten Seite fährt in Richtung Kopf , Ihrem rechten Ohr schneller als das linke Ohr erreicht sie . Ihre Ohren übertragen diesen Unterschied zu den Nervenzellen im Gehirn , auch wenn es nur ein paar Millisekunden.
Im Gehirn ein Netz von Neuronen genannt Zufall Ortungsnetzwerkes berechnet die Verzögerung zwischen den beiden Signalen. Nach der Bearbeitung den Klang wahrnehmen, etwa in der richtigen Links-Rechts- Position . Da das menschliche Ohr sind beide die gleiche Höhe auf dem Kopf, kann Ihr Gehirn vertikale Position des Schall nicht berechnen , basierend auf Verzögerung .
Künstliche Neuronale Netze und Verzögerung
Neurowissenschaftler und Computer Programmierer schaffen oft Kunst neuronalen Netzen mit Computern zu helfen, zu verstehen, die das Gehirn oder komplizierte Probleme zu lösen. Diese Netze werden von Einheiten, die in einer Weise, die die Wirkung von Nervenzellen im Gehirn nachahmt, digitale Signale zu übertragen.
Computermodelle neuronaler Netzwerke kann zu einem blitzschnellen Tempo arbeiten zusammen , aber Programmierer können Verzögerungen einführen zu imitieren natürliche biologische Prozesse . In einem Papier 1994 Wissenschaftler des California Institute of Technology entdeckt , dass die Einführung Verzögerungen erstellt stabiler Netzwerke . Die stabilen Schwingungen von Netzwerken mit Verzögerungen mehr ähnelt die in den Neuronen des Gehirns beobachtet Aktivität.