Составители:
Рубрика:
3
ВВЕДЕНИЕ
Понятие «искусственные нейронные сети» оформилось в 1940-е
годы благодаря основополагающей работе У. Мак-Каллока и Ч. Питт-
са [1], в которой была предложена модель мозга как множества ней-
ронов, имеющих одинаковую структуру.
Каждый нейрон реализует некоторую функцию над входными
значениями. Если значение функции превышает определенную
величину – порог, то нейрон возбуждается и формирует выходной
сигнал для передачи его другим нейронам. Мозг получает входную
информацию от рецепторов (слуховых, зрительных и других), за-
тем она обрабатывается нейронными структурами, преобразуется в
набор управляющих воздействий на организм.
В работе [1] было показано, что сети, состоящие из искусствен-
ных нейронов, способны, в принципе, вычислить любую арифме-
тическую или логическую функцию. Авторы предложили исполь-
зовать искусственные нейронные сети (ИНС), элементами которых
являются искусственные нейроны, выполненные на бинарных по-
роговых преобразователях и функционирующие по принципу «все
или ничего». Такие сети оказалась способны обучаться распознава-
нию образов и обобщению информации, т. е. обладали качествами,
присущими живому мозгу.
В 1949 г. Д. Хебб [2] предположил, что условный рефлекс, от-
крытый И. П. Павловым, возникает вследствие способности от-
дельных нейронов к установлению ассоциаций, и сформулировал
соответствующее правдоподобное правило обучения биологиче-
ских нейронов.
Первое практическое использование ИНС приходится на конец
1950-х годов, оно связано с изобретением Ф. Розенблаттом персеп-
трона [3]. Основная идея Розенблатта сводилась к замене жестких
логических схем Мак-Каллока и Питтса системами со статисти-
ческими свойствами. Персептрон продемонстрировал способность
ИНС к обучению и решению задач классификации. Этот успех вы-
звал всплеск интереса к исследованию подобных систем.
Примерно в то же время Б. Видров и М. Е. Хофф [4] предложи-
ли другой обучающий алгоритм настройки адаптивных линейных
нейронных сетей. Однако оказалось, что однослойные сети Ро-
зенблатта и Видрова имеют сходные ограничения, сужающие об-
ласть их применения. Это было доказано в работе М. Минского и
С. Пайперта [5]. Авторы сформулировали и доказали ряд теорем,
подтверждающих принципиальную ограниченность однослойных
