Post by Abderrazzak RHAZZA
Professeur de psychanalyse, de psychologie et de sciences cognitives. Spécialiste en histoire et épistémologie des modèles de l’Intelligence Artificielle.
الخلية العصبية الاصطناعية والبيرسبترون أحادي الطبقة 1. الخلية العصبية الاصطناعية تتلخص أوجه التشابه بين مكونات الخلية العصبية البيولوجية والخلية العصبية الاصطناعية فيما يلي: - المشبك العصبي (synapse) ← وزن الرابط (Poids de Connexion) - المحور العصبي (axone) ← إشارة الاخراج - التشعبات (dendrites) ← إشارة الادخال - جسم الخلية (soma) ← دالة التنشيط (Fonction d’Activation). تستقبل الخلية العصبية الاصطناعية عددًا ثابتًا من القيم كإشارة إدخال، وتُنتج كإخراج (y) قيمة تمثل الإشارة المُرسلة إلى الخلايا العصبية اللاحقة. يُحسب الإخراج من المدخلات باستخدام المعادلة التالية: y = f(∑in wi xi + b) في هذه الصيغة الرياضية، تُضرب المدخلات بقيم wi تُسمى الأوزان، وتُمثل قوة الارتباط بين الخلية الحسابية العصبية والخلايا السابقة لها. تُضاف القيمة b، التي نسميها التحيز (biais)، وتعبر عن ميل الخلية العصبية للتنشيط أو مقاومتها له. الأوزان والتحيز (وغالبًا يُشار إليها مجتمعة بكلمة "الأوزان") تعتبر معلمات: قيم يتم تعديلها أثناء التدريب. الدالة f هي دالة تنشيط (fonction d’activation) غير خطية (non-linéaire)، عرّفتها التطبيقات المبكرة مثل دالة ذات-عتبة (fonction à seuil): تُرجع f القيمة 1 إذا كانت قيمة وسيطتها (argument) موجبة تمامًا، والقيمة 0 فيما عدا ذلك. تمثل هذه الدالة تنشيط الخلية العصبية البيولوجية إذا تراكم فيها جهد كهربائي كافٍ. وقد تم اقتراح أنواع أخرى من الدوال على مر السنين. 2. البيرسبترون أحادي الطبقة عندما نُعرَّف "البيرسبترون أحادي الطبقة" (Single-Perceptron)، فإننا نشير إلى هيكل معماري استمد اسمه من نظام ذكي للتعرف على الأنماط اخترعه فرانك روزنبلات في عام 1958، ويتكون من: أ) طبقة إدخال: تحتوي على قيم المعطيات التي تغذي النظام. طبقة الإدخال هي ببساطة متجه (vecteur) من الأعداد (X). ب) طبقة عصبية: تحتوي هذه الطبقة على خلية عصبية واحدة فقط تستقبل المدخلات، وهي وحدة الحوسبة الوحيدة. بحكم التعريف، يمكن أيضًا أن يحتوي البيرسبترون أحادي الطبقة (أو البسيط) على وحدات حوسبة عصبية متعددة للإخراج هذا البيرسبترون "متعدد المخارج" هو مثل الخلية العصبية الاصطناعية الواحدة. وإليكم السبب: أ) الاستقلالية الرياضية: تكون كل خلية عصبية مستقلة تمامًا عن الخلايا الأخرى. - لكل خلية عصبية متجه وزن خاص بها. - لا يؤثر حساب مُخرَج الخلية أ على مُخرَج الخلية ب. - يمكن إجراء عملية التعلم (تعديل الوزن) لكل خلية عصبية على حدة. البيرسيبترون ذو 10 خلايا حسابية هو ببساطة 10 بيرسبترونات بخلية حسابية واحدة لكل بيرسبترون، موضوعة جنبًا إلى جنب. لا يوجد في كلتا الحالتين تفاعل بين خلايا الحساب، على عكس البيرسبترون متعدد الطبقات (Multi-Layer Perceptron). ب) قدرة الفصل الخطي (Capacité de séparation linéaire): سواء احتوى على خلية عصبية واحدة أو أكثر، فإنّ البيرسبترون البسيط أو أحادي الطبقة يشترك في نفس القيد الأساسي: فهو لا يستطيع أن يحلّ إلا المسائل القابلة للفصل الخطي. - تفصل خلية عصبية واحدة الفضاء إلى فئتين (عبر خط أو مستوى). - تسمح خلايا الإخراج المتعددة بالتصنيف إلى فئات متعددة، لكن يبقى كل حدّ فاصل خطيًا تمامًا.