Wat meer over neuronen.

Een neuron is eigenlijk een heel simpele processor.

Hij doet maar twee dingen: eerst kombineert hij alle invoersignalen die hij binnenkrijgt, en daarna geeft hij aan de hand daarvan een uitvoersignaal af. Elk van deze beide aktiviteiten kan echter op zeer veel verschillende manieren worden uitgevoerd.

De simpelste manier om invoersignalen te kombineren is door ze eenvoudig op te tellen. Maar je zou de invoersignalen ook kunnen vermenigvuldigen, waardoor ze elkaars effekt versterken. Of je kunt slechts bepaalde inputs met elkaar vermenigvuldigen, en de resultaten daarvan weer optellen.

In biologische neuronen worden niet alleen gelijktijdig aankomende signalen gekombineerd, maar ook elkaar opvolgende. Signalen blijven als het ware even hangen in het neuron, in afwachting van verdere informatie. Men spreekt van een delay; in computertermen: het neuron heeft een (korte-termijn) geheugen. Zo kan een op zichzelf zeer geringe prikkel, die niet of nauwelijks boven de achtergrondruis uitkomt, toch tot een reaktie leiden, als hij maar lang genoeg aanhoudt.

Ook de "beslissing" om al of geen uitvoersignaal af te geven, kan op verschillende manieren gebeuren.

Gewoonlijk wordt een uitvoersignaal afgegeven als de invoer boven een bepaalde grens (de drempelwaarde) uitkomt. Die grens kan scherp zijn: er vlak onder doet het neuron nog niets, er vlak boven signaleert hij uit volle macht. Of de grens kan vloeiender verlopen: als het invoersignaal in de buurt van de drempelwaarde komt, begint het neuron al enigzins te reageren, en pas ruim boven de drempelwaarde wordt een maximaal uitvoersignaal gegeven. Ook de ligging van de drempelwaarde is van belang: reageert het neuron al op een heel klein signaal, of is er juist heel veel voor nodig om een reaktie uit te lokken?

Een andere mogelijkheid is dat een neuron niet alleen onder, maar ook boven een bepaalde invoerwaarde zwijgt. Het invoersignaal moet dus een zeer bepaalde grootte hebben wil het neuron reageren. Ook hier weer kunnen de schrenzen scherp of vloeiend zijn; bovendien kan het "gevoelige gebied" breed of smal zijn, en bij kleine of juist bij grote invoerwaarden liggen.

Tenslotte ligt ook het soort uitvoersignaal niet vast. Soms hebben neuronen maar twee mogelijkheden: wel of geen uitvoer. Bij 'wel uitvoer' ligt de grootte van het signaal vast. (Meestal wordt die grootte dan op 1 gesteld.) Maar je zou ook neuronen kunnen maken met drie mogelijk- heden: 0, 1, en -1. Of neuronen waarvan het uitvoersignaal elke willekeurige waarde kan hebben. Of elke positieve waarde. Of elke waarde tussen bepaalde grenzen.

Elke keuze die je maakt uit deze ontwerpmogelijkheden voor afzonderlijke neuronen zal zijn invloed hebben op het gedrag van het netwerk als geheel.

Terug naar "Hoe zit een neuraal netwerk in elkaar?"