Một nơ-ron thường được xác định qua ba thành phần cơ bản:
- Một tập hợp các weights hay các kết nối, mà mỗi một trong chúng được đặc trưng bởi một trọng số của riêng nĩ. Tức là một tín hiệu xj tại đầu vào của weights j nối với nơ-ron k sẽ được nhân với trọng số weights wkj. Ở đĩ k là chỉ số của nơ-ron tại đầu ra của weights đang xét, cịn j chỉ điểm đầu vào của weights. Các trọng số weights cuả một nơ-ron nhân tạo cĩ thể nhận cả các giá trị âm và các giá trị dương.
- Một bộ cộng để tính tổng các tín hiệu đầu vào của nơ-ron, đã được nhân với các trọng số weights tương ứng, phép tốn được mơ tả ở đây tạo nên một bộ tổ hợp tuyến tính.
- Một hàm kích hoạt (activation function) để giới hạn biên độ đầu ra của nơ- ron. Hàm kích hoạt cũng được xem xét như là một hàm nén. Nĩ nén (giới hạn) phạm vi biên độ cho phép của tín hiệu đầu ra trong một khoảng giá trị hữu hạn. Mơ hình một nơ-ron trong hình 3.2 cịn bao gồm một hệ số hiệu chỉnh tác động từ bên ngồi,
bk. Hệ số hiệu chỉnh bk cĩ tác dụng tăng lên hoặc giảm đi đầu vào thực của hàm kích
hoạt, tuỳ theo nĩ dương hay âm. Cĩ nhiều loại hàm kích hoạt.
Dưới dạng cơng thức tốn học, chúng ta cĩ thể mơ tả một nơ-ron k bằng cặp cơng thức sau:
uk =∑m wkjxj
j=0 (3-1)
yk = f(uk+bk) (3-2)
trong đĩ x1, x2, ..., xm là các tín hiệu đầu vào; wk1, wk2, ..., wkm là các trọng số weights của nơ-ron k; uk là đầu ra bộ tổ hợp tuyến tính tương ứng; bk là hệ số hiệu chỉnh. Hệ số hiệu chỉnh bk là một tham số ngồi của nơ-ron nhân tạo k. Chúng ta cĩ thể thấy được sự cĩ mặt của nĩ trong cơng thức (3-2). Một cách tương đương, chúng ta cĩ thể tổ hợp các cơng thức (3-1) và (3-2) như sau:
ek =∑m wkjxj
j=0 (3-3)
và
yk = f(vk) (3-4)
Trong cơng thức (3-3), chúng ta đã thêm một weights mới, đầu vào của nĩ là:
x0 = +1 (3-5)
và trọng số là:
wk0 = bk (3-6)
Như vậy chúng ta vẽ lại mơ hình của nơ-ron k như trong hình 3.2. Trong hình này, nhiệm vụ của hệ số hiệu chỉnh là thực hiện hai việc: (1) thêm một tín hiệu đầu vào cố định là 1, và (2) thêm một trọng số weights mới bằng giá trị của hệ số bk. Mặc dầu các mơ hình trong hình 3.1 và 3.2 là khác nhau về hình thức nhưng tương tự về bản chất tốn học.