Найти тему

Разве нейронная сеть — не просто электрическая сетка?

Оглавление

Хотя физически нейронные сети имеют в основе «железо» и электрический ток, циркулирующий по нему, между нейронками и электрическими сетями есть разница.

Начнем с того, в чём они похожи.

Но сначала — маленькое замечание о шутках из британского юмора. Конструкция вида { X | Y } означает X или Y. Указывается, если слово или выражение имеет два (и более) разных смысла. В этом и заключается тонкая игра слов. Перевод свободный авторский. В передаче смысла мало сомневаюсь, потому как специально сверялся по словарю Merriam-Webster. Уверен, что в его авторитетности никто из англоговорящих не сомневается.

Чем нейронные сети похожи на электрические цепи?

Искусственные нейронные сети и электрические цепи — это системы, которые могут обрабатывать и передавать информацию. В обоих случаях они работают с потоком сигналов или данных через компоненты, связанные друг с другом.

В электрической цепи сигналы обычно представляют собой электрические токи или напряжения, протекающие через различные элементы, такие как резисторы, конденсаторы и транзисторы. Ток, проходя последовательно (или параллельно) через них, может усиливаться, ослабляться, проходить без изменения или не проходить вовсе. Таким образом происходит изменение сигнала, его подавление или сохранение.

— How do electricians stay motivated?
— They keep their resistance low and their passion high.
— — — — —
Как электрики остаются мотивированными?
— Они сохраняют свое сопротивление низким, а {проходимость | энтузиазм} высоким.

В нейронной сети входные данные в виде электрических импульсов превращаются в числовые значения. После прохождения через взаимосвязанные компоненты, называемые искусственными нейронами или их слоями (узлами), сила тока меняется таким образом, как будто были выполнены вычисления (трансформация данных). Преобразованные результаты передаются другим узлам. Соединения между узлами имеют связанные веса, которые определяют силу передачи импульса.

Различия нейронных и электрических сетей

Различия между нейронками и цепями весьма существнны. Причина в том, что нейронные системы были спроектированы специально для копирования функций человеческого мозга. Поэтому в основе системы находится нейрон, а также слои нейронов, которые взаимодействуют друг с другом через синапсы (веса).

У электрических цепей и нейронок разные принципы работы

Электрические схемы следуют законам физики: Ома и Кирхгофа. А нейронные сети работают на основе алгоритмов и математических функций, разработанных для моделирования поведения биологических нейронов.

— Why did the electrician always carry a flashlight?
— They knew the importance of shedding light on any dark situation.
— — — —
— Почему электрики всегда носят с собой фонарик?
— Они знают, как важно бросить свет в любой тёмной ситуации!

Способы обработки информации в нейронных сетях

Еще одно отличие заключается в том, что в электрических цепях используются простые математические операции сложения и умножения. Нейронные сети же работают изощреннее: с умножением матриц и многомерных тензоров. А это требует более сложного специализированного оборудования, такого как графические процессоры (GPU). Т. е. логическая обработка информации происходит на разных физических уровнях. В электронных компонентах, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы с одной стороны и с помощью программных алгоритмов — с другой.

— What did the neuron say to its friend who was feeling down?
— Don't worry, I'm here to give you a positive charge.
— — — — —
— Что сказал нейрон своему подавленному соседу?
— Не беспокойся, я передам тебе положительный заряд.
-2

Природа сигналов в нейронных сетях и электрических цепях

Разная природа сигналов — одно из основных отличий между нейронными сетями и электрическими цепями. Электрические схемы, в основном, используют непрерывные аналоговые сигналы, а нейронные сети обычно работают с дискретными цифровыми данными. Это означает, что электрические схемы могут обрабатывать широкий диапазон непрерывных значений, а нейронные сети работают с отдельными значениями (двоичные 0 и 1).

Цели создания нейронных сетей и электрических цепей

Более того, цели этих систем также различаются, электрические схемы не могут эмулировать все возможные случаи. Они часто разрабатываются для выполнения конкретных функций, таких как усиление сигналов или фильтрация шума. А правильно натренированный искусственный интеллект готов к появлению неожиданных нештатных сигналов. Это позволяет ему успешно работать с распознаванием изображений, ситуаций, речи и обычного разговорного языка.

Итак, нейронные сети и электрические схемы сходны по сути обработки информации и потока сигналов. Однако даже такие, почти близнецы-братья, системы отличаются по природе обрабатываемых сигналов, принципам работы, целям и физической реализации.

— Why did the neuron enjoy attending electrical conferences?
— It loved being part of a network of brilliant minds.
— — — — —
— Почему нейрон обожает { электрические | заряжающие | потрясающие | умопомрачительные } конференции?
— Ему нравится быть частью сети { бриллиантовых | сверкающих } { умов | мозгов }.

А вам интересно узнать, что думают другие про будущее нейронных сетей? Ответьте, пожалуйста на единственный вопрос и узнаете общее мнение.

PS.

Если кликнуть по названию канала, то увидите другие статьи. Можно выбрать еще что-то интересное для себя. А для просмотра будущих статей и поддержки автора — лучше вообще подписаться.

Имеется также постоянно обновляемый гид-путеводитель по статьям канала.

#нейросеть #нейронныесети #ИИ #AI #neuralnetworks #нейронауки #синапсы #нейроны #мозг #электрическиецепи