רשת עצבית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-edit-clear.svg ערך זה זקוק לעריכה: הסיבה לכך היא: תרגמת תחבירית, חוסר סימוכין ותרגום שלא נשלם. ספק גם אם המתרגם מכיר את הנושא.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

רשת עצבית היא מערך של תאי עצב הקשורים זה לזה, המצוי ביצורים חיים או במערכות שנוצרו בידי אדם (רשת עצבית מלאכותית).

רשתות עצביות מלאכותיות הוא כינוי ששימש בתחילה מודלים אלקטרוניים, מכניים או חישוביים של רשתות עצביות ביולוגיות. אולם במשך הזמן, המושג התרחב וישנן רשתות עצביות שאינן דומות למקבילה ביולוגית כלשהי. קיימות גם רשתות מלאכותיות היברידיות, הכוללות תאי עצב וחלקי ממעגל אלקטרוני, כך שההבדלה ביניהם אינה תמיד ברורה.

אפיון[עריכת קוד מקור | עריכה]

באופן כללי, רשת עצבית מורכבת מקבוצה או מקבוצות של תאי עצב המחוברים ביניהם. תא עצב אחד יכול להיות מחובר לתאי עצב רבים אחרים, ולכן המבנה הכללי של הרשת יכול להיות מורכב ביותר.

בתחום הבינה המלאכותית, מנסים לחקות כמה מהמאפיינים של רשתות אלו. המודלים הללו נועדו בעיקר לחקות תהליכי למידה וזיכרון אנושי. הרשתות העצביות המלאכותיות האלה מועילות, בעיקר בזיהוי תבניות ובמשימות מיון. הן מיושמות גם בשליטה על תהליכים בתעשייה הכימית, בהבנת דיבור (בידי מכונה), בקריאת אותיות או סימנים, בתוכנות לומדות וברובוטים אוטונומיים.

השוואה בין רשתות תאי עצב ביולוגיות ומלאכותיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

ההבדל העיקרי ביותר בין רשת עצבית ביולוגית לבין רשת עצבית מלאכותית הוא שמחשבים פועלים בעיקר בעיבוד טורי, או עם כמות קטנה של עיבוד מקבילי, ואילו מוחות של יצורים פועלים בעיבוד מקבילי.

על פי התזה של צ'רץ' וטיורינג, המודל שקול למכונת טיורינג, (כיוון שכל חישוב שיכול להעשות בידי מחשב מקבילי יכול להעשות גם בידי מחשב טורי). אך יש שטוענים[דרוש מקור] כי "בניגוד למכונות טיורינג, החישובים במערכות תאי עצב הן לא דיגיטליות, ולא פועלות על קלט קבוע, אלא כפונקציה של הזמן".

יתר על כן, מחשב הוא מערכת ממורכזת שבמרכזה מעבד, ואילו לגבי המוח עדיין לא ברור האם הוא מערכת ממורכזת או מבוזרת.

ישנם עוד כמה הבדלים חשובים בין רשתות עצביות במוח לרשתות מלאכותיות. במוח יש מספר עצום של מרכיבים (בערך 1011), שכל אחד מהם מחובר למרכיבים רבים (בממוצע לכ-10,000)[דרוש מקור]. כל אחד מהמרכיבים האלה מבצע חישוב פשוט למדי, שטבעו עדיין אינו ברור לחלוטין, יחסית באיטיות (פחות מקילוהרץ אחד), המבוסס בעיקר על מידע שהוא מקבל מהחיבורים המקומיים שלו. במערכות מלאכותיות, תאי העצב מחוברים ביניהם באופן אחיד, וכולם מבצעים את אותה הפעולה החישובית. לכל חיבור מיוחס משקל מספרי כלשהו. הפלט של כל תא הוא ערך מספרי יחיד, שמחושב כתוצאה של סכום הפעולות של תאי הקלט והמשקל היחסי שלהם. אין עדיין הבנה ברורה של אופן הפעולה של רשתות תאי עצב ביולוגיות, וכלל לא ברור שיש מקום להשוות בין הפעולות הלוגיות המתבצעות שם לאלה שהמחשב מבצע.[דרוש מקור]

אפשר גם לחלק את רשתות תאי העצב לשתי קבוצות שונות, בעלות למידה מונחית או לא מונחית. רשתות מונחות, כמו הפרספטרון, משתמשות באלגוריתם למידה מונחה, כלומר שהמערכת צריכה לקלוט ולפלוט מידע בשלב הלמידה. אלגוריתם הלמידה השכיח ביותר הוא אלגוריתם ה־Backpropagation. לעומת זאת, רשתות לא מונחות, כמו רשת קוהונן, מצריכות רק שמידע יקלט, ללא פלט. מערכות אלה מארגנות את המידע הנקלט בעצמן, על פי מדד דמיון.

מודלים עיוניים מסוימים של רשתות עצביות נותחו באופן המאפשר לחשב את יכולת האגירה המרבית שלהם ללא קשר לכל אלגוריתם למידה. טכניקות שונות, שפותחו במקור עבור מערכות מגנטיות לא-מסודרות, יושמו בהצלחה בבנייה של רשתות תאי עצב פשוטות, כגון הפרספטרון.

היסטוריה של אנלוגיית רשת עצבית[עריכת קוד מקור | עריכה]

רשתות עצביות נהגו לראשונה בסוף המאה ה-19, כניסיון להסביר כיצד פועל המוח האנושי. היישום של רעיונות אלה למודלים חישוביים החל עם הפרספטרון. בתחילת שנות ה-50, היה פרידריך הייק הראשון שהציע את הרעיון של סדר ספונטני במוח שנובע מרשתות מבוזרות של יחידות פשוטות (תאי עצב).

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]