An oibríonn líonraí neural cosúil le néaróin i ndáiríre?

Tá Líonra Nádúrtha Saorga agus Foghlaim Meaisín ina n-ábhair theo sna meáin choitianta. Gabhann smaoineamh meaisíní cliste samhlaíocht go leor, agus go háirithe an chaoi a gcuirfidís i gcomparáid le daoine. Go sonrach, ceist bhunúsach amháin a bhfuil an chuma air go dtagann sí suas go minic is ea na meicníochtaí forleagtha faisnéise - an oibríonn na líonraí neural saorga seo i ndáiríre cosúil leis na néaróin inár n-inchinn?

Tl; Dr:

Níl. Cé go spreagann néaróin agus líonraí neural san inchinn smaointeoireacht ardleibhéil agus choincheapúil ANNs (líonraí neural saorga), tá cur i bhfeidhm ML na gcoincheap seo difriúil go mór ón gcaoi a n-oibríonn an inchinn. Thairis sin, de réir mar a chuaigh réimse ML chun cinn thar na blianta, agus forbairtíodh smaointe agus teicnící casta nua (RNNanna, GANanna, srl) - tá an nasc sin lagaithe a thuilleadh.

Príomhchosúlachtaí

Tá ailtireacht ardleibhéil agus prionsabail ghinearálta maidir le líonraí lánnasctha a chur ar aghaidh - ar leibhéal ard, tá trí chomhpháirt ag néarón inchinne:

  1. Na dendrites (an mheicníocht ionchuir) - struchtúr cosúil le crainn a fhaigheann ionchur trí naisc shionaptacha. D’fhéadfadh an t-ionchur a bheith mar ionchur céadfach ó ghlaonna néaróg céadfacha, nó ionchur “ríomhaireachtúil” ó chealla neural eile. Is féidir le cill amháin ionchur 100K a bheith aici (gach ceann ó chill dhifriúil)
  2. An Soma (an mheicníocht ríofa) - is é seo an comhlacht cille ina dtagann ionchuir ó na dendrítí go léir le chéile, agus bunaithe ar na comharthaí seo go léir déantar cinneadh ar cheart aschur a lasadh (“spíce”). Is beag an ginearálú é seo, toisc go dtarlaíonn cuid den ríomh cheana féin roimh an Soma, agus tá sé ionchódaithe i struchtúr dendritic na cille.
  3. An t-acón (an mheicníocht aschuir) - a luaithe a dhéantar cinneadh comhartha aschuir a dhóiteáil (rud a fhágann go mbeidh an chill gníomhach), is é an t-acón an mheicníocht a iompraíonn an comhartha, agus trí struchtúr cosúil le crann mar a chríochfort, seachadann sé an comhartha seo le dendrites an chéad chiseal eile de néaróin trí nasc synaptic.

Ar an gcaoi chéanna, tá struchtúr coibhéiseach in ANNs:

  1. Naisc atá ag teacht isteach - faigheann gach néarón tacar ionchur, bíodh sé ón gciseal ionchuir (atá comhionann leis an ionchur céadfach) nó ó néaróin eile i sraitheanna roimhe seo sa líonra.
  2. An ríomh líneach agus na feidhmeanna gníomhachtaithe - déanann siad seo na hionchuir a “achoimriú” agus déanann siad cinneadh neamhlíneach cibé acu an néarón agus an tine a ghníomhachtú.
  3. Na naisc aschuir - seachadann siad seo comhartha gníomhachtaithe an néaróin go dtí an chéad chiseal eile sa líonra.

Ar an gcaoi chéanna, spreag NNanna diongbháilte an cosán amhairc. Is é an rud fionnuar ná go raibh an inspioráid bhunaidh faoin ailtireacht (eithne / scagairí beaga atá ag freagairt cruthanna nó patrúin ar leith, agus a chuirtear i bhfeidhm ar réigiún beag ag an am). Blianta ina dhiaidh sin, áfach, nuair a d’fhorbair taighdeoirí ML teicnící nua chun sraitheanna ceilte CNN a shamhlú, fuarthas amach go bhfuil ionadaíocht na n-íomhánna sa CNN an-chosúil leis an méid a tharlaíonn sa cortex amhairc. Ie ionadaíocht ordlathach - ag tosú ó phatrúin shimplí ag an gcéad chiseal, atá comhdhéanta ansin de chruthanna agus de rudaí casta sna sraitheanna níos doimhne.

Plaisteacht - ceann de shaintréithe uathúla na hinchinne, agus an phríomhghné a chuireann ar chumas na foghlama agus na cuimhne ná a plaisteacht - a cumas moirfe agus athrú. Déantar naisc nua synaptic, imíonn na sean-cinn, agus éiríonn na naisc atá ann cheana níos láidre nó níos laige, bunaithe ar thaithí. Tá ról fiú ag plaisteacht sa néarón aonair - ag dul i bhfeidhm ar a iompar leictreamaighnéadach, agus ar a chlaonadh spíce a spreagadh mar fhreagairt ar ionchuir áirithe.

Is é an smaoineamh seo ar phlaisteacht an príomhphrionsabal in oiliúint ANNs - meáchain pharaiméadair na ngréasán a mhodhnú go atriallach, bunaithe ar na baisceanna ionchuir. Le déanaí, leathnaigh réimse na metafhoghlama úsáid plaisteachta in ANNs níos faide ná paraiméadair, agus é a chur i bhfeidhm ar hipearparamhéadair mhodhnú nó fiú samhail iomlán atá optamaithe chun fadhb ar leith a réiteach.

Príomhdhifríochtaí

Tá castacht agus stóinseacht néaróin inchinne i bhfad níos forbartha agus níos cumhachtaí ná néaróin shaorga. Ní bhaineann sé seo ach le líon na néaróin, agus líon na nasc dendritic in aghaidh an néaróin - ar orduithe méide iad atá againn sna ANNs reatha. Ach baineann sé freisin le castacht inmheánach an néaróin aonair: mar atá mionsonraithe thíos, tá meicníochtaí ceimiceacha agus leictreacha na néaróin i bhfad níos nuálaí, agus níos láidre i gcomparáid leis na néaróin shaorga. Mar shampla, níl néarón isoelectric - rud a chiallaíonn go bhféadfadh acmhainneacht voltais dhifriúil a bheith ag réigiúin éagsúla sa chill, agus sruth difriúil ag rith tríd. Ligeann sé seo do néarón aonair ríomhanna neamhlíneach a dhéanamh, athruithe a aithint le himeacht ama (m.sh. réad ag gluaiseacht), nó tascanna éagsúla comhthreomhara a mhapáil le réigiúin dendritic éagsúla - sa chaoi gur féidir leis an gcill ina hiomláine tascanna casta ilchodacha a dhéanamh. Is struchtúir agus cumais i bhfad níos forbartha iad seo uile i gcomparáid leis an néarón saorga an-simplí.

Cur i bhFeidhm - cuirtear na néaróin san inchinn i bhfeidhm ag baint úsáide as meicníochtaí an-chasta agus nuanced a cheadaíonn ríomhanna neamhlíneach an-chasta:

  • tarchur ceimiceach comharthaí idir néaróin sa bhearna shionaptach, trí úsáid a bhaint as neur-aistritheoirí agus gabhdóirí, arna mhéadú ag eilimintí eisiatacha agus coisctheacha éagsúla.
  • Acmhainneacht eisiatach / choisctheach Iar-shionaptach a thógann le poitéinseal gníomhaíochta, bunaithe ar loighic trasnaíochta tonnta leictreamaighnéadacha casta ama agus spásúla
  • Difríochtaí ian agus difríocht voltais nóiméad a rialaíonn spreagadh spící sa Soma agus feadh an acastóin
  • A lán nach dtuigeann muid go fóill ...

I gcomparáid leo seo, tá na paraiméadair, na meáchain, agus na feidhmeanna líneacha agus gníomhachtaithe a úsáidtear in ANNs an-bhunúsach agus amh.

Ar a bharr sin, tá ailtireacht líonra foriomlán néaróin san inchinn i bhfad níos casta ná an chuid is mó de ANNs. Go háirithe, do líonra coiteann ar aghaidh béal dorais, áit nach bhfuil gach ciseal ceangailte ach leis na sraitheanna roimhe seo agus na chéad sraitheanna eile. Ach fiú amháin i gcomparáid le RNNanna ilchisealacha, nó líonraí iarmharacha, tá líonra na néarón san inchinn casta go ridiculously, leis na mílte mílte dendrites ag trasnú “sraitheanna” agus réigiúin i dtreonna iomadúla.

Ar an láimh eile, ní dócha go n-úsáideann an inchinn modhanna cosúil le iomadú Cúl - ag giaráil an riail slabhra thar dhíorthaigh pháirteach ar fheidhm earráide.

Tomhaltas cumhachta - is meaisín ríomhaireachta thar a bheith éifeachtach í an inchinn, a itheann thart ar 10 Watts. Seo thart ar aon trian den tomhaltas cumhachta atá ag LAP amháin…

Forbairtí nua - GAN, RL, RNN,… - tá sruth leanúnach smaointe agus nuálaíochtaí nua i ML teoiriciúil agus feidhmeach. Níl siad seo fréamhaithe san inchinn níos mó. B’fhéidir go spreagfaidh siad é, nó iompar an duine, ach ar go leor bealaí, tá saol dá chuid féin ag taighde agus ag obair ML anois - ag saothrú a dhúshlán agus a dheiseanna féin.

An inchinn mar inspioráid leanúnach

In ainneoin na ndifríochtaí go léir a liostaítear thuas, coimeádann taighde ML tagairt don inchinn mar fhoinse inspioráideach, ós rud é go bhfuil sé i bhfad níos láidre agus níos éifeachtaí ná aon rud atá againn. Mar sin spreag cuid de na taighde ML is spreagúla agus is dúshlánaí le déanaí na bearnaí seo a aithint, agus taighde a dhéanamh ar an gcaoi a n-oibríonn siad san inchinn. Mar shampla:

  • Éifeachtúlacht chumhachta - mar a tugadh faoi deara, tá orduithe méide ag an inchinn níos mó néaróin agus naisc ná aon ANN atá tógtha againn, ach ídíonn sí orduithe méide lúide cumhacht. Tá réimsí gníomhacha taighde ag iarraidh é sin a bhaint amach. Ó líonraí bitheolaíocha a úsáideann DNA agus móilíní eile, go lasca leictreonacha “neuromorfach” a dhéanann iarracht aithris a dhéanamh ar an gcaoi a n-oibríonn néaróin agus synapses.
  • Ag foghlaim ó shraith an-bheag samplaí oiliúna - is dócha trí roinnt samhlacha ionsuite a cheadaíonn tuiscint “iomasach” ar dhlíthe fisiciúla, síceolaíocht, cúisíocht, agus rialacha eile a rialaíonn cinnteoireacht agus gníomhú ar an Domhan. Luasghéadaíonn siad seo an fhoghlaim agus treoraíonn siad tuar / gníomh i gcomparáid leis na hailtireachtaí NN tabula-rasa cineálach reatha.
  • Cumhacht na foghlama gan mhaoirsiú agus foghlaim athneartaithe a scaoileadh - is éard atá i bhfoghlaim gan mhaoirsiú agus athneartú ná “fuinneamh dorcha” AI. Díreach mar atá san fhisic, áit a ndéanann fuinneamh dubh tromlach mór ár cruinne, ach is beag atá ar eolas againn faoi, is léir go bhfoghlaimíonn ár n-inchinn den chuid is mó trí fhoghlaim gan mhaoirsiú agus athneartú. Ach, úsáideann an chuid is mó de na feidhmchláir atá ag ML faoi láthair foghlaim faoi mhaoirsiú. Tá sé ríthábhachtach an bhfreagra seo a dhíghlasáil chun meaisíní a thógáil atá in ann foghlaim mar dhaoine.
  • Cur chuige agus ailtireachtaí nua. Mar shampla, féach an t-alt in Iris Quanta ar an gcaoi a bhféadfadh na córais néareolaíocha atá taobh thiar den bholadh boladh, cur chuige nua ML a spreagadh i leith tacar fadhbanna nach láimhseáilimid go maith agus na cineálacha cur chuige reatha á n-úsáid: Mimics New Strategy Mimics How Brains Learn to Smell.

Mar fhocal scoir, ní freagra cuimsitheach é seo ar aon bhealach, ar ndóigh, agus is léir go bhfuil i bhfad níos mó cosúlachtaí agus difríochtaí ann nár chlúdaigh mé. Mar shampla, seo óráid ghearr iontach le Blake Richards ó Toronto, a thugann léargas úr uathúil ar na príomhchosúlachtaí idir an inchinn agus Deep Learning. Ach sea, is é an áit a dtrasnaíonn sé dhá cheann de na réimsí taighde is suimiúla, casta agus gasta inár n-aois- mar sin bí ag súil le níos mó!

Tom KueglerFollow

An Ranníocóir Misin. 25. Foilsithe ar Chatalóg Smaointe. YouTuber. Blagálaí taistil. Faigh mo chúrsa Meánach 5 lá saor in aisce trí ríomhphost → http://bit.ly/2olDN4V

1 Deireadh Fómhair

Ní mór duit é seo a thuiscint sula ndéanann tú iarracht ar rud ar bith nua

Le Christopher Burns ar Unsplash

Is cuimhin liom an chéad uair a thóg mé mo Canon 70D amach go “vlog.”

Bhí sé thar a bheith aisteach.

Is cinnte go raibh daoine ag lámhach chugam ag iarraidh labhairt le ceamara, ach ní shin an fáth go raibh sé aisteach.

Bhí sé aisteach mar ní raibh a fhios agam cad a bhí á dhéanamh agam.

Tá sraith dian próiseas agam maidir le Meán a oscailt agus píosa ábhair a scríobh, ach maidir le físeáin nílim, bhuel.

Bhí sé cosúil le brú isteach i linn snámha gan a fhios agam conas snámh.

Rinne mé mo dhícheall rolladh leis na puntaí agus an fhoirm ealaíne nua seo a dhéanamh amach, ach den chuid is mó bhí mé caillte go leor.

Agus ba bhreá liom gach soicind é.

Lig dom a mhíniú.

Ná bí ag súil le haon rud go hiomlán agus tú ag tosú amach

Bhí sé thar a bheith deacair blagáil a dhéanamh dom.

D'éiligh / éilíonn sé méid dÚsachtach taighde.

Ag labhairt faoi, de ghnáth is é seo an chaoi a ndéanaim taighde ar rudaí ...

  1. Déan iarracht níos mó a fhoghlaim faoi rud éigin.
  2. Tuig 10 nóiméad sa mhéid is go bhfuil 5 rud eile le déanamh agat sula bhféadann tú taighde ceart a dhéanamh ar an rud nach raibh tú ach ag déanamh taighde air.
  3. Caith dhá uair an chloig ag déanamh taighde ar cheann de na rudaí sin.
  4. Tarraing do chuid gruaige amach mar go mbraitheann tú nach bhfuair tú áit ar bith.

Ansin caithfidh tú teacht ar ais an lá dar gcionn chun tumadh isteach sna ceithre rud eile.

Ní thagann saineolas ach amháin tar éis dúinn thart ar 1,000 bábóg Rúiseach a oscailt (na cinn ina bhfuil ceann istigh i gceann amháin taobh istigh de cheann amháin).
Grianghraf le Nathan Dumlao ar Unsplash

Cinnte, ba mhaith leat a bheith i do bhlagálaí nó i vlogger nó i d’ealaíontóir de shaghas éigin.

Ach le bheith i do bhlagálaí caithfidh tú a bheith líofa i TON de rudaí éagsúla nach raibh aon smaoineamh agat a bhí mar chuid den chothromóid ar dtús.

Thart ar 10 nóiméad isteach i mo thuras vlogála beag cúpla mí ar ais, thuig mé gur dócha go mbeidh fiúntas mo chéad mhí de fhíseáin ag tarraingt.

Caithfidh mé mé féin a chur ar an eolas faoi Premiere Pro, agus soilsiú, agus eagarthóireacht, agus lámhach, agus scéalaíocht. Gan trácht ar ní mór dom LEARN a dhéanamh a chuireann tic ar ardán iomlán nua - YouTube.

An raibh mé ag súil go mór liom féin dul ar an bhfód agus 1,000 síntiúsóir a bheith agam faoi dheireadh mhí 1?

Cinnte nach bhfuil. A thugann go dtí mo chéad phointe eile mé.

Níl sé Faoi Uimhreacha, Baineann sé le Foghlaim

Mo chéad lá le Premiere Pro d’fhoghlaim mé conas físeáin mall-mo a dhéanamh. An lá ina dhiaidh sin d’fhoghlaim mé faoi f-stadanna agus luas cróluas agus luachanna ISO ar mo cheamara.

Sea, mhothaigh mé mar an noob is mó riamh, ach caithfidh mé muinín a bheith agam as mo chumais mar scannánóir (na cumais a d’úsáid mé sa scoil ard) chun mé a iompar tríd.

Táim ag foghlaim rud éigin nua gach lá.

Sin dul chun cinn.

Sin dul chun cinn i dtreo na sprice ba mhaith liom a bhaint amach sa deireadh - 1,000 amharc ar an meán ar gach físeán ar YouTube lá éigin.

Déan an fhoghlaim a cheiliúradh, ní na huimhreacha.

NÍ bheidh na huimhreacha ann ar dtús, ach tiocfaidh siad má dhíríonn tú ar fhoghlaim agus ar fheabhsú.

Sin cinnteacht diabhal.

Agus seo rud amháin eile ..

Iolraíonn ár n-inniúlacht go heaspónantúil le himeacht ama

Abair gur chaith mé an chéad 3 mhí ag súthadh ar YouTube (rinne mé - ach anois, 6 mhí ina dhiaidh sin, tá 1,600 síntiúsóir agam).

Go breá.

Fiú dá ndéanfainn suáil ar YouTube (rinne mé), is dócha go bhfásfainn méid beag de 100-200 duine fós, ceart? Dá gcuirfinn 20 físeán in aghaidh na míosa ar feadh 3 mhí (60 físeán), sílim go mbeadh sé réadúil go leor 100-200 síntiúsóir a fháil as sin (agus rinne mé sin).

B’fhéidir go gcaillfidh duine an marc go minic ach bíonn siad DEFINITELY gan é a chailleadh 60 uair.

Tosaíonn rud an-greannmhar ag tarlú thart ar mhí 3-4 nuair a thosaíonn tú ag bualadh na sprice i ndáiríre.

Ní thosaíonn tú ar iarraidh riamh.

Ansin tosaíonn d’ábhar ag athshondáil níos mó.

Ansin tógann tú treibh bheag daoine a bheidh ag faire ar gach rud a chuir tú amach.

Ansin tosaíonn tú ag fáil an algartam YouTube ag obair i do dtús báire.

Ansin bíonn sé níos éasca físeáin a dhéanamh thart ar 50 uair (toisc go bhfuil próiseas forbartha agat).

Ansin go bunúsach ní gá duit ach suí siar, cruthú, agus coinneáil ag fás do lucht féachana go heaspónantúil sna seachtainí / míonna / blianta amach romhainn.
Le Jakob Owens ar Unsplash

Is é an rud is aisteach go dtarlaíonn sé mar seo.

Tá sé thar a bheith frustrach, go háirithe nuair a bhíonn tú ag tosú amach ar dtús agus bíonn gach rud atá á dhéanamh agat sucks.

Déan Síocháin le Suáil

Is é mo chomhairle ná síocháin a dhéanamh le súchán.

Caithfidh tú a thuiscint go bhfuil sé go hiomlán gnáth tarraing.

Sea, tá sé tuirsiúil agus tuirsiúil gan a bheith go maith ag rud éigin agus do chroí agus d’anam a chur ag cruthú, ach sula ndeir tú nach bhfuil aon dul chun cinn á dhéanamh agat, smaoinigh ar an méid atá foghlamtha agat.

Smaoinigh ar gach a d’fhoghlaim tú.

Agus tuig go bhfuil TÚ ag déanamh dul chun cinn. Tá tú.

Tá súil agam go gcuidíonn sé seo.

Ag iarraidh airgead tirim breise a dhéanamh ar Meánach? Táim ag óstáil oiliúna saor in aisce dar teideal “How To Make An Breise $ 900 in aghaidh na míosa ar mheán” Dé Céadaoin. Faigh do shuíochán saor in aisce anseo!

Foilsítear an scéal seo in The Startup, an foilseachán fiontraíochta is mó de Medium agus + 373,968 duine ina dhiaidh sin.

Liostáil le go bhfaighidh muid ár bpríomhscéalta anseo.