কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্ক এবং জৈবিক নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি কীভাবে একই এবং আলাদা?


16

আমি একাধিকবার শুনেছি যে "মানব মস্তিষ্কের মডেল করার জন্য আমাদের নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি সবচেয়ে ভাল অনুমান" এবং আমি মনে করি এটি সাধারণত জানা যায় যে নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি আমাদের মস্তিষ্কের পরে মডেল করা হয়।

আমি দৃ strongly়ভাবে সন্দেহ করি যে এই মডেলটি সরল করা হয়েছে, তবে কত?

ভ্যানিলা এনএন আমাদের মস্তিষ্ক সম্পর্কে যা জানি তার থেকে কতটা পৃথক হয়? আমরা কি জানি?


1
দুর্দান্ত প্রশ্ন। যা বলা যায়, তার অনেকটাই এখানে বলা হয় মনোবিজ্ঞান.স্ট্যাকেক্সেঞ্জার.কম
অ্যান্ড্রু বাটলার

1
আমি ভেবেছিলাম এটি এমন একটি প্রশ্ন হওয়া উচিত যা উত্তর আইআইএসইতে দেওয়া হয়েছিল was আমিও কৌতুহলী!
আন্দ্রেস স্টোরভিক স্ট্রুমান

কৃত্রিম নিউরন এবং জৈবিক নিউরনগুলির সাথে খুব মিল রয়েছে। তাদের সংযোগগুলির আকৃতিটি বরং অনুরূপ, যদিও জৈবিক নিউরনগুলির আন্তঃব্যবস্থায় অনেকগুলি জটিলতা রয়েছে যা বলে মনে হয় এটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই অজানা। যাইহোক, এই নিউরনের ব্যবহার একেবারে পৃথক, অর্থাত্ তাদের নেটওয়ার্কগুলিতে একত্রিত ও নিযুক্ত হওয়ার কারণ। এএনএনগুলি আনুমানিক ফাংশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় এবং এর ফলে সমস্যাগুলি সমাধান করা হয়। যদিও কেবল Godশ্বরই জানেন যে কেন বিএনএনগুলি তাদের উপায় এবং প্রথম স্থানে তাদের উদ্দেশ্য কী। সুতরাং, খুব আকর্ষণীয় প্রশ্ন নয়, আমি মনে করি ...
এভেজেনি

উত্তর:


10

কীভাবে কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি (এএনএন) জৈবিক নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি (বিএনএন) থেকে আলাদা তা আপনি কী খুঁজছেন তার উপর নির্ভর করে। আমরা সবাই জানি যে এএনএন জৈবিক দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়।
কাঠামোগত পার্থক্য: সাধারণত, একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক চারটি উপাদান নিয়ে গঠিত:
এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

  • নিউরোন
  • টপোলজি: নিউরনের মধ্যে সংযোগের পথ
  • ওজন
  • অ্যালগরিদম শেখা

কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্কের ক্ষেত্রে প্রাথমিক অবস্থা এবং ওজন এলোমেলোভাবে নির্ধারিত হয়জৈব স্নায়বিক নেটওয়ার্কের জন্য নিউরন এবং সংযোগের কাঠামোর মধ্যে সংযোগের শক্তি এলোমেলো হিসাবে শুরু হয় না। প্রাথমিক অবস্থা জিনগতভাবে উদ্ভূত এবং এটি বিবর্তনের উপ-উত্পাদন
বিএনএন-এ লার্নিং মস্তিষ্কে অগণিত নিউরনের মধ্যে আন্তঃসংযোগ থেকে আসে। মস্তিষ্কে নতুন উদ্দীপনা অনুভব করলে এই আন্তঃসংযোগগুলি কনফিগারেশন পরিবর্তন করে । পরিবর্তনগুলি নতুন সংযোগ স্থাপিত, বিদ্যমান সংযোগ এবং পুরানো এবং অব্যবহৃত বেশী অপসারণের শক্তিশালীকরণ
এএনএনগুলি স্থির টোকোলজি ব্যবহার করে স্ক্র্যাচ থেকে প্রশিক্ষিত হয়(বিএনএনএসের ক্ষেত্রে টপোলজির পরিবর্তনগুলি মনে রাখবেন), যা সমস্যার সমাধান হওয়ার উপর নির্ভর করে। বর্তমান প্রক্রিয়াটি এএনএন এর টপোলজি পরিবর্তন করে না এবং ওজন এলোমেলোভাবে শুরু হয় এবং একটি অপ্টিমাইজেশন অ্যালগরিদমের মাধ্যমে সমন্বয় করা হয়।

আর একটি বিপরীতে নেটওয়ার্কে নিউরনের সংখ্যার মধ্যে। একটি সাধারণ এএনএন শত শত বা সম্ভবত হাজার হাজার নিউরন নিয়ে গঠিত; মানুষের মস্তিষ্কের জৈব স্নায়ুর নেটওয়ার্ক বিলিয়ান নিয়ে গঠিত । এই সংখ্যাটি প্রাণী থেকে অ্যানিমাল পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় ani
আপনি এখানে এবং এখানে আরও খুঁজে পেতে পারেন ।


1
সংযোগ শক্তি জিনগতভাবে উদ্ভূত হয়? আপনি কি এ ব্যাপারে নিশ্চিত?
দত্তআ

2
প্রাথমিকভাবে, একটি নবজাত শিশুর সংযোগ শক্তি জিনগতভাবে নির্ধারিত হয়। এর পরে এগুলি বেশিরভাগ বাহ্যিক উদ্দীপনার ভিত্তিতে পরিবর্তিত হয়।
উগনেস

2
কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি স্থির টোপোলজিতে সীমাবদ্ধ নয় (দেখুন NEAT, TWEANN ইত্যাদি)
অ্যান্ড্রু বাটলার

1
চিত্র স্বীকৃতির জন্য একটি এএনএন অবশ্যই হাজার হাজার নিউরনের চেয়ে অনেক বেশি রয়েছে। অনেক মিলিয়ন সম্ভবত।
মার্টিনাস

আমি আজ খুঁজে পাওয়া সাধারণ এএনএন-এর ভিত্তিতে উত্তরটি লিখেছি, সেরা এএনএন বিবেচনা না করে। প্রযুক্তির উন্নতির সাথে সাথে এএনএনগুলিও উন্নতি করছে; বিএনএন-এর কাছাকাছি চলেছে। ধন্যবাদ, অ্যান্ড্রুবাটলার এবং মাদারিনাস এগুলি উল্লেখ করার জন্য।
5

5

এরা আর কাছে নয়, আর নেই!

[কৃত্রিম] নিউরাল নেটগুলি মস্তিষ্কের নিউরনের মধ্যে আমরা পূর্বে যে সংযোগগুলি দেখেছিলাম তা দ্বারা অস্পষ্টভাবে অনুপ্রাণিত হয়। প্রাথমিকভাবে, সম্ভবত আনুপাতিক জৈব মস্তিষ্কে এএনএন বিকাশের উদ্দেশ্য ছিল। তবে, আধুনিক কর্মক্ষম এএনএনগুলি যেগুলি আমরা বিভিন্ন কার্যক্রমে তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলি দেখতে পাই তা কোনও প্রাণীর মস্তিষ্কের ক্রিয়ামূলক মডেল সরবরাহ করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি। যতদূর আমি জানি, দাবি করা কোন গবেষণা নেই যে তারা কোনও জৈবিক মস্তিষ্কে নতুন কিছু খুঁজে পেয়েছেন আসুন সিএনএন বা আরএনএন মডেল বলুন এর সংযোগ এবং ওজন বিতরণ সন্ধান করে।


হাঃ হাঃ হাঃ. আমি রাজী. তাদের মধ্যে একটি জিনিস মিল রয়েছে। এগুলি শব্দের সবচেয়ে বিমূর্ত অর্থে সার্কিট। অন্য একটি জিনিস থাকতে পারে। প্রকৃতি প্রচুর স্টাফ চেষ্টা করেছিল এবং আমরা উত্থিত হয়েছিল। তারপরে আমরা প্রচুর স্টাফ চেষ্টা করলাম এবং এক্সএনএনগুলি উপস্থিত হল (যেখানে এক্স এ, সি বা এন এর মধ্যে একটি)। দুটি জালই বিপুল সংখ্যক ব্যর্থতার ফলস্বরূপ।
ফৌচ্রিস্টিয়ান

3

কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্কগুলি মস্তিষ্কের নিউরাল স্ট্রাকচার দ্বারা অনুপ্রাণিত হওয়ার সাধারণ বিবৃতি কেবল আংশিকভাবে সত্য।

এটি সত্য যে নরবার্ট ভিয়েনার, ক্লোড শ্যানন, জন ফন নিউমান এবং অন্যান্যরা তখন বৈদ্যুতিন মস্তিষ্ক নামে পরিচিত যা বিকাশ করে ব্যবহারিক এআইয়ের দিকে যাত্রা শুরু করেছিলেন। এটাও সত্য

  • কৃত্রিম নেটওয়ার্কগুলিতে অ্যাক্টিভেশন নামে পরিচিত ফাংশন রয়েছে,
  • জৈবিক নিউরনগুলির মতো বহু থেকে বহু সম্পর্কের ক্ষেত্রে তারযুক্ত এবং
  • একটি অনুকূল আচরণ শিখতে ডিজাইন করা হয়েছে,

তবে এটি মিলের পরিমাণ of কৃত্রিম নেটওয়ার্কগুলিতে এমএলপি (মাল্টিলেয়ার পারসেপ্ট্রন) বা আরএনএন (পুনরাবৃত্ত নিউরাল নেটওয়ার্ক) যেমন কোষগুলি মস্তিষ্কের নেটওয়ার্কগুলির কোষের মতো নয়।

ক্রিয়াকলাপযুক্ত জিনিসগুলির অ্যারেতে প্রথম সফ্টওয়্যার ছোঁড়া পেরেসট্রন নিউরনের অ্যারে ছিল না। এটি গ্রেডিয়েন্টগুলির সাথে জড়িত বেসিক ফিডব্যাকের প্রয়োগ ছিল, যেহেতু জেমস ওয়াটের সেন্ট্রিফুগাল গভর্নর গৌস দ্বারা গাণিতিকভাবে মডেলিং করেছিলেন তখন থেকেই ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে প্রচলিত ছিল। ক্রমাগত আনুমানিকতা, একটি নীতি যা বহু শতাব্দী ধরে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, ক্রমবর্ধমানভাবে একটি অ্যাটেনুয়েশন ম্যাট্রিক্স আপডেট করার জন্য নিযুক্ত করা হয়েছিল। ম্যাট্রিক্স আউটপুট উত্পাদন করতে অনুরূপ অ্যাক্টিভেশন ফাংশনগুলির একটি অ্যারে ভেক্টরকে খাওয়ানোর মাধ্যমে গুন করা হয়েছিল। এটাই.

মাল্টি-লেয়ার টপোলজিতে দ্বিতীয় মাত্রায় প্রক্ষেপণটি উপলব্ধি করে সম্ভব হয়েছিল যে জ্যাকবীয় একটি সংশোধনমূলক সংকেত তৈরি করতে ব্যবহার করতে পারেন যা স্তরগুলিকে যথাযথভাবে নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া হিসাবে বিতরণ করা হলে, এর ক্রমটির মনোযোগ ম্যাট্রিক্স টিউন করতে পারে বোধগম্যতা এবং সামগ্রিকভাবে নেটওয়ার্ক সন্তোষজনক আচরণের উপর রূপান্তরিত করে। পারসেপ্ট্রনগুলির ক্রমে প্রতিটি উপাদানকে একটি স্তর বলা হয়। প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া এখন ফিরে প্রচার বলা হয়।

নেটওয়ার্কটি সংশোধন করতে ব্যবহৃত গণিতকে গ্রেডিয়েন্ট বংশোদ্ভূত বলা হয় কারণ এটি পানির সন্ধানের জন্য ভূখণ্ডের গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করে কোনও ডিহাইড্রেটেড অন্ধের মতো, এবং এটি করার বিষয়গুলিও একই রকম। জল মিশ্রণের চেয়ে মিঠা জল পাওয়া এবং মৃত্যুর দিকে ধাবিত হওয়ার আগে তিনি স্থানীয় মিনিমা (নিম্ন পয়েন্ট) খুঁজে পেতে পারেন।

নতুন টপোলজগুলি হ'ল ডিজিটাল চিত্র পুনরুদ্ধার, মেল বাছাই এবং গ্রাফিক্স অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে টোপোলজিসের সিএনএন পরিবার তৈরির জন্য ব্যবহৃত ইতিমধ্যে বিদ্যমান কনভ্যুলশন কাজের সংযোজন এবং অপ্টিমাইজেশনের মানদণ্ড তৈরির জন্য প্রথম বছরের রসায়ন থেকে রাসায়নিক ভারসাম্যের মতো উদ্ভাবনী ব্যবহার টপোলজির জ্যান পরিবার।

ডিপ বেশিরভাগ এআই প্রসঙ্গের মধ্যে অসংখ্যের সমার্থক প্রতিশব্দ। এটি কখনও কখনও উচ্চ স্তরের টপোলজিতে (ভেক্টর-ম্যাট্রিক্স পণ্য, অ্যাক্টিভেশন এবং কনভোলশনের উপরে) জটিলতা অনুভব করে।

স্নেহ বিজ্ঞানীরা কয়েক দশক আগে স্তন্যপায়ী মস্তিষ্কের টিস্যুতে যে স্নায়বিক বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছিলেন তার থেকে এই গভীর নেটওয়ার্কগুলি কতটা আলাদা তা সচেতন যারা তাদের দ্বারা সক্রিয় গবেষণা চলছে। জিনোমিক দৃষ্টিকোণ থেকে মস্তিষ্কে সার্কিটারি এবং নিউরো-কেমিস্ট্রি শিখার কারণেই আজ আরও অনেক ডিফারেন্টিটার আবিষ্কার করা হচ্ছে।

  • নিউরাল প্লাস্টিকতা ... ডেনড্রাইট এবং অ্যাক্সিয়াম বৃদ্ধি, মৃত্যু, পুনর্নির্দেশ এবং অন্যান্য রূপের কারণে সার্কিট টপোলজিতে পরিবর্তন
  • টপোলজিকাল জটিলতা ... সংখ্যক অ্যাকোমিয়াম ক্রাইসক্রসকে মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই এবং ইচ্ছাকৃতভাবে ক্রস-টক (স্বতন্ত্র) থেকে রক্ষা করা হয় সম্ভবত তাদের সংযোগ করতে দেওয়া অসুবিধে হবে [নোট 1]
  • রাসায়নিক সংকেত ... স্তন্যপায়ী মস্তিস্কের কয়েক ডজন নিউরো-ট্রান্সমিটার এবং নিউরো-রেগুলেশন যৌগ রয়েছে যার সার্কিট্রিতে আঞ্চলিক প্রভাব রয়েছে [দ্রষ্টব্য 2]
  • অর্গানেলস ... জীবন্ত কোষগুলির অনেকগুলি কাঠামো রয়েছে এবং এটি জানা যায় যে নিউরনে সংকেত সংক্রমণের সাথে বিভিন্ন ধরণের জটিল সম্পর্ক রয়েছে
  • অ্যাক্টিভেশনের সম্পূর্ণ ভিন্ন রূপ ... সাধারণ কৃত্রিম স্নায়বিক জালগুলিতে সক্রিয়করণগুলি কেবলমাত্র পরিসীমা এবং ডোমেন উভয়েরই জন্য সাধারণ স্কেলারগুলির সাথে ফাংশন হয় ... স্তন্যপায়ী নিউরনগুলি প্রশস্ততা এবং আগত সংকেতের আপেক্ষিক সাময়িক নৈকট্য উভয়েরই কাজ করে [নোট 3]

[1] টপোলজি বিদ্রূপভাবে উভয়ই আর্কিটেকচারের একটি উপসেট (বিল্ডিং ডিজাইন, নেটওয়ার্ক প্রভিশন, ডাব্লুডাব্লুডাব্লু বিশ্লেষণ, এবং শব্দার্থক নেটওয়ার্কগুলির ক্ষেত্রে), তবুও একই সময়ে টপোলজি স্থাপত্যের চেয়ে অনেক বেশি, উভয়ের এআই এর মূল কেন্দ্রস্থলে গণিত এবং নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমে কার্যকর বাস্তবায়ন

[২] ডিএনএ তথ্য প্রচারের সাথে আন্তঃসম্পর্কিত, ইকোসিস্টেম এবং মস্তিস্কের স্তরগুলিতে শেখার জটিল উপায়ে সংযুক্ত করে এমন সামাজিক এবং প্রজননমূলক আচরণ শেখার জন্য রসায়নের ভূমিকা অপরিহার্য হতে পারে। তদ্ব্যতীত, দীর্ঘমেয়াদী এবং স্বল্পমেয়াদী শেখা মস্তিষ্কের শেখাকেও দুটি স্বতন্ত্র দক্ষতায় বিভক্ত করে।

[3] জৈবিক নিউরন অ্যাক্টিভেশনে আগত সংকেতগুলির সময়কালীন প্রভাবটি কিছুটা বোঝা যায়, তবে এটি নিউরনের আউটপুটের চেয়ে অনেক বেশি প্রভাব ফেলতে পারে। এটি প্লাটিকটি এবং রসায়নেও প্রভাব ফেলতে পারে এবং অর্গানেলগুলি এতে ভূমিকা নিতে পারে।

সারসংক্ষেপ

মেশিন লার্নিং গ্রন্থাগারগুলি বার্বি এবং কেন পুতুল একটি বাস্তব দম্পতির অনুকরণ করার মতোই মানুষের মস্তিষ্কের অনুকরণ করে।

তবুও, গভীর শিক্ষার ক্ষেত্রে অসাধারণ জিনিসগুলি উত্থিত হচ্ছে এবং স্বায়ত্তশাসিত যানগুলি আমাদের জীবনকালে সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসিত হয়ে উঠলে এটি আমাকে অবাক করে না। আমি কোনও শিক্ষার্থীকেই বিকাশকারী হওয়ার পরামর্শ দেব না। কম্পিউটারগুলি সম্ভবত মানুষের থেকে আরও বেশি উন্নততর কোড এবং দ্রুততর মানের আদেশ দেবে এবং সম্ভবত শীঘ্রই। কিছু কাজ সেভাবে হয় না যেভাবে জীববিজ্ঞানটি বিকশিত হয়েছিল এবং কম্পিউটারগুলি কয়েক দশক গবেষণার পরে মানব সক্ষমতা অতিক্রম করতে পারে, অবশেষে বিস্তৃততার কয়েকটি আদেশের দ্বারা মানুষের কার্যকারিতা ছাড়িয়ে যায়।


গাড়ি চালানো এবং কম্পিউটার প্রোগ্রামিংয়ের মধ্যে একটি গুরুতর পার্থক্য রয়েছে। গাড়ি চালানো একটি সংজ্ঞায়িত কাজ, সুতরাং এটি ফাংশন আনুমানিক সমস্যা হিসাবে প্রকাশ করার একটি উপায় থাকতে পারে, যার কারণে স্নায়বিক নেটওয়ার্কগুলি চিমে যেতে পারে the ইনপুটটির উপর ভিত্তি করে গাড়ী নিয়ন্ত্রণগুলি ব্যবহারের ফাংশন উপস্থিত রয়েছে এবং হতে পারে আনুমানিক। কম্পিউটারের প্রোগ্রামিং করা আসলে কোনও কাজ নয়, যদিও এটি পরিস্থিতি নিয়ে চিন্তা করার সময় সিদ্ধান্ত গ্রহণের ক্রম। সমস্যাগুলিকে সমস্যায় পরিণত করা একটি শিল্প।
এভেজেনি
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.