Mạng neural sinh học

Một phần của tài liệu Dự báo nhu cầu dịch vụ cho mạng viễn thông sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (Trang 25)

Bộ não của con người là một mạng lưới gồm khoảng 1011

tế bào thần kinh hay còn gọi là neural được liên kết với nhau rất phức tạp. Chúng đảm nhiệm việc điều khiển mọi hoạt động của cơ thể và hoạt động tư duy. Mỗi tế bào thần kinh là sự kết

Khởi tạo gen

Lấy ra ngẫu nhiên một số gen tốt

La i tạo chúng với nhau

Tạo ra tính đột biến gen

Thoát

Kiể m tra t ính tối ưu của gen, số lần lặp

Đúng

24 hợp rất phức tạp của các mô và chất hoá học tạo nên 3 thành phần cơ bản là : thân tế

bào thần kinh (cell body còn gọi là soma), hệ thống các dây thần kinh tiếp nhận (dendrites) và một sợi dây thần kinh r a (axon). Hệ thống dây thần kinh tiếp nhận là một lưới dày đặc các dây thần kinh dạng cây bao bọc xung quanh thân tế bào (diện tích khoảng 0,25mm2). Chúng dẫn các tín hiệu điện đến phần thân tế bào. Thân tế

bào (đường kính cỡ 10-4

m) sẽ tổng hợp các tín hiệ u đầu vào (w) này, làm thay đổi điện thế của nó và khi vượt qua một mức ngưỡng (firing threshold) thì sẽ cho ra một xung điện trên sợi trục thần kinh ra. Các dây thần kinh đơn axon có thể dài từ 1 cm đến hàng mét, có thể rẽ ra nhiều nhánh để nối đến các dây thần kinh vào hoặc nối trực tiếp với phần thân của các tế bào thần kinh khác thông các các khớp thần kinh (synapse). Khi một tế bào thần kinh hoạt động, nó được kích thích tạo ra một tín hiệu điện-hoá chạy dọc theo sợi axon và dẫn đến các khớp thần kinh. Khớp thần kinh được chia làm hai loại, khớp nối kích thích (excitatory) và khớp nối ức chế (inhibitory). Tại các khớp thần kinh này thực sự tồn tại một khoảng trống và là nơi xảy ra các quá trình phản ứng và giải phóng các chất hữu cơ tạo nên các tín hiệu điện kích thích tế bào thần kinh. Cường độ tín hiệu mà một tế bào thần kinh nhận được phụ thuộc chủ yếu vào mức độ liên kết của các khớp nối. Các nhà nghiên cứu về hoạt động của hệ thần kinh đã chỉ ra rằng quá trình "học" (learning) chính là việc thay đổi mức độ liên kết của các khớp nối. Sự sắp xếp của các tế bào thần kinh và mức độ liên kết giữa chúng thông qua các khớp nối được xác định bằng các quá trình hoá học phức tạp sẽ tạo ra các chức năng hoạt động của hệ thần kinh. Một số cấu trúc thấn kinh được hình thành ngay từ khi chúng ta sinh ra, còn những cấu trúc khác thì được phát triển thông qua quá trình học. Tuỳ theo tác động của môi trường bên ngoài mà các khớp nối mới được tạo ra, biến đổi, di chuyển và còn có thể bị mất đi. Các quá trình này chủ yếu diễn ra trong các giai đoạn đầu của cuộc sống. Các giai đoạn sau các thay đổi chủ yếu hướng tới việc củng cố hoặc làm suy yếu các kết nối tại các khớp thần kinh.

25

Hình 2.3 Cấu tạo của các tế bào thần kinh sinh học (neural).

Các nhà khoa học mới chỉ bắt đầu biết về cách thức hoạt động của mạng lưới tế bào thần kinh. Một sự hiểu biết chung nhất là các chức năng của hệ thần kinh sinh học được chứa đựng tại các neural và trên các đường kết nối giữa chúng. Việc học được xem như là quá trình hình thành các kết nối mới giữa các neural hoặc thay đổi các kết nối đã tồn tại.

Một phần của tài liệu Dự báo nhu cầu dịch vụ cho mạng viễn thông sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (Trang 25)