SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 27
נושאים מתקדמים בנוירו-חישובייםהרצאת מבוא מנחה הקורס ד"ר לרימנביץ' 1
נושאים מה זה נוירון? 3 דורות של מודל הנוירון נוירון ביולוגי סימולציה לנוירון IPSP/EPSP LSM סקירת מאמרים 2
Man versus Machine (hardware) 3
Man versus Machine (information processing) 4 No memory management,  No hardware/software/data distinction
Biologically Inspired Electro-chemical signals Threshold output firing   5
The Perceptron Binary classifier functions Threshold activation function 6 xi = ∑jwijyj Yj: output from unit j Wij: weight on connection from j to i Xi: weighted sum of input to unit i yi = f(xi – qi) Threshold
Type 1. Perceptron i1 w01 w02 i2 y0 b=1 w0b x0 f feedforward Structure: 1 input layer 1 output layer  Supervised learning Hebb learning rule  Able : AND or OR. Unable: XOR
Learning in a Simple Neuron  Perceptron Learning Algorithm: 1. Initialize weights 2. Present a pattern and target output 3. Compute output : 4. Update weights : Repeat starting at 2 until acceptable level of error
Computing other functions: the OR function 9 i1 w01 w02 i2 y0 b=1 w0b x0 f Assume a binary threshold activation function. What should you set w01, w02 and w0b  to be so that you can get the right answers for y0?
Many answers would work 10 i2 i1 y = f (w01i1 + w02i2 + w0bb) recall the threshold function the separation happens when w01i1 + w02i2 + w0bb = 0 move things around and you get 	i2 = - (w01/w02)i1 - (w0bb/w02)
The XOR Function 11 i2 i1
12
Type 2. Multi-Layer-Perceptron feed forward  1 input layer, 1 or more hidden layers, 1 output layer  supervised learning delta learning rule, backpropagation (mostly used) Able : every logical operation
The Perceptron 14
Type 3. Backpropagation Net feedforward 1 input layer,  1 or more hidden layers, 1 output layer  supervised  backpropagation sigmoid  Used :complex logical operations, pattern classification, speech analysis
The Back-propagation Algorithm On-Line algorithm: 1. Initialize weights 2. Present a pattern and target output 3. Compute output : 4. Update weights : Repeat starting at 2 until acceptable level of error
Pattern Separation and NN architecture 17
סימולציות של רשתות נוירונים דור I McCulloch-Pitts threshold מסוגל לחשב משוואות בוליאניות דור II feed-forward, recurrent neural networks and backward propagation מסוגלות לחשב משוואות פולינומיאלית ונקראים גם universal approximation  מכיוון שמסוגלים לחקות כל משוואה אנלוגית. בהשוואה לנוירון הביולוגי הדור 2 מסוגל ל"דבר" ב-rate coding או frequency coding שזה תדירות היריות (המרחק בין ירייה לירייה) 18
סימולציות של רשתות נוירונים דור III עליה נוספת בקירוב הסימולציות לנוירון הביולוגי. הנוירונים מסוגלים לרבב multiplexing תדרים יריות ו"לדבר" ב - pulse coding במקום ב – rate coding  ובכך להעביר כמה "מילים" באותו זמן "שעון" עצמי לכל יחידה 19
20
21
22
23
24
25
26
27

Weitere ähnliche Inhalte

Empfohlen

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
ThinkNow
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Kurio // The Social Media Age(ncy)
 

Empfohlen (20)

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 

和泰保險經紀人_維基商業平台

  • 1. נושאים מתקדמים בנוירו-חישובייםהרצאת מבוא מנחה הקורס ד"ר לרימנביץ' 1
  • 2. נושאים מה זה נוירון? 3 דורות של מודל הנוירון נוירון ביולוגי סימולציה לנוירון IPSP/EPSP LSM סקירת מאמרים 2
  • 3. Man versus Machine (hardware) 3
  • 4. Man versus Machine (information processing) 4 No memory management, No hardware/software/data distinction
  • 5. Biologically Inspired Electro-chemical signals Threshold output firing 5
  • 6. The Perceptron Binary classifier functions Threshold activation function 6 xi = ∑jwijyj Yj: output from unit j Wij: weight on connection from j to i Xi: weighted sum of input to unit i yi = f(xi – qi) Threshold
  • 7. Type 1. Perceptron i1 w01 w02 i2 y0 b=1 w0b x0 f feedforward Structure: 1 input layer 1 output layer Supervised learning Hebb learning rule Able : AND or OR. Unable: XOR
  • 8. Learning in a Simple Neuron Perceptron Learning Algorithm: 1. Initialize weights 2. Present a pattern and target output 3. Compute output : 4. Update weights : Repeat starting at 2 until acceptable level of error
  • 9. Computing other functions: the OR function 9 i1 w01 w02 i2 y0 b=1 w0b x0 f Assume a binary threshold activation function. What should you set w01, w02 and w0b to be so that you can get the right answers for y0?
  • 10. Many answers would work 10 i2 i1 y = f (w01i1 + w02i2 + w0bb) recall the threshold function the separation happens when w01i1 + w02i2 + w0bb = 0 move things around and you get i2 = - (w01/w02)i1 - (w0bb/w02)
  • 11. The XOR Function 11 i2 i1
  • 12. 12
  • 13. Type 2. Multi-Layer-Perceptron feed forward 1 input layer, 1 or more hidden layers, 1 output layer supervised learning delta learning rule, backpropagation (mostly used) Able : every logical operation
  • 15. Type 3. Backpropagation Net feedforward 1 input layer, 1 or more hidden layers, 1 output layer supervised backpropagation sigmoid Used :complex logical operations, pattern classification, speech analysis
  • 16. The Back-propagation Algorithm On-Line algorithm: 1. Initialize weights 2. Present a pattern and target output 3. Compute output : 4. Update weights : Repeat starting at 2 until acceptable level of error
  • 17. Pattern Separation and NN architecture 17
  • 18. סימולציות של רשתות נוירונים דור I McCulloch-Pitts threshold מסוגל לחשב משוואות בוליאניות דור II feed-forward, recurrent neural networks and backward propagation מסוגלות לחשב משוואות פולינומיאלית ונקראים גם universal approximation מכיוון שמסוגלים לחקות כל משוואה אנלוגית. בהשוואה לנוירון הביולוגי הדור 2 מסוגל ל"דבר" ב-rate coding או frequency coding שזה תדירות היריות (המרחק בין ירייה לירייה) 18
  • 19. סימולציות של רשתות נוירונים דור III עליה נוספת בקירוב הסימולציות לנוירון הביולוגי. הנוירונים מסוגלים לרבב multiplexing תדרים יריות ו"לדבר" ב - pulse coding במקום ב – rate coding ובכך להעביר כמה "מילים" באותו זמן "שעון" עצמי לכל יחידה 19
  • 20. 20
  • 21. 21
  • 22. 22
  • 23. 23
  • 24. 24
  • 25. 25
  • 26. 26
  • 27. 27
  • 28. 28
  • 29. 29
  • 30. 100 I mV C gl gK gNa 0 stimulus Hodgkin-Huxley Model inside Ka Na outside Ion channels Ion pump K = אשלגן Na = נתרן 30
  • 31. inside Ka Na outside Ion channels Ion pump stimulus m0(u) h0(u) u u Hodgkin-Huxley Model pulse input I(t) 31
  • 32. דוגמאות Integrate & Fire Neural Network.htm actionpotential.swf 32
  • 33. מבנה נוירולוגי כללי בגופנו יש שני סוגי מערכות, ממריץ (אנדרנלין) מרגיעאיט (אציטין חולין) יש לפחות שני סוגי סינפציות: מעקבות : לרוב מתחברת לגוף התא מעוררת : לרוב מתחברות בסופי העצים מרווח בין הסינפצות הוא 20 ננומטר. מימד הזמן- ניתן ליראות את הלמידה אסוציאטיבית היא שימוש במימד הזמן, - שני מאורעות שקורים בו זמנית הן בדרך כלל קשורים אחד לשני. לדוגמא ניסוי פאבלוב טעם גירוי וזמן. 33
  • 34. 34
  • 35. 35
  • 36. 36
  • 37. 37
  • 38. 38
  • 39. 39
  • 40. 40 השלב השני בחיזוק הקשר בין תאים נובע מיצירת סינפסות חדשות, מתמשך לטווח ארוך ומצריך שפעול גנים.
  • 41. 41
  • 42. 42
  • 43. פלט / קלט טיפוסי 43
  • 44. 44
  • 45. Generation of multiple Action Potentials Rate is dependent on depolarization Firing frequency 1 per second is 1 Hz Maximum is about 1000Hz Absolute refractory period Relative refractory period I(ion)=g(ion)(Vm-Eion) 45
  • 48. EPSPexcitatory postsynaptic potential IPSPInhibitory postsynaptic potential 48
  • 49. חוקHebb: הקשר בין תאים הפועלים בו זמנית יתחזק 49
  • 51.
  • 58. Universal computational power: can approximate any time invariant filter with fading memory
  • 59. It also does not require any a-priori decision regarding the ``neural code'' by which information is represented within the circuit. 51
  • 60. Maass’ Definition of the Separation Property The current state x(t) of the microcircuit at time t has to hold all information about preceding inputs. Approximation Property Readout can approximate any continuous function f that maps current liquid states x(t) to outputs v(t). 52
  • 61. 2 motors, 1 minute footage of each case, 3400 frames Readouts could utilize wave interference patterns 53
  • 63. סקירת מאמרים Spiking neural networks, an introduction.pdf הקדמה וסיכום על רשתות נוירונים ומבנה של דור 3 במודלים is the integrate-and-fire model good enough – a review.pdf השוואה בין מודל I&F לבין מודל HH כולל הרחבה של מודל I&F למודל שמשלב את שניהם LSM (Liquid State Machine) Liquid State Machines,a review.pdf Liquid State Machine Built of Hodgkin–Huxley Neurons.pdf The Echo State approach to analysing and training recurrent neural networks.pdf LSM  Turing Maching On the Computational Power of Circuits of Spiking neurons.pdf The Echo State approach to analysing and training recurrent neural networks.pdf 55
  • 64. סקירת מאמרים The Tempotron מודל לנוירון LIF המסוגל למיין סדרות פולסים עם לימוד Spike Timing Dependent Plasticity Finds the Start of Repeating Patterns in Continuous Spike Trains2.PDF מודל LIF המסוגל לזהות רצף של חזרות בפולסים ללא לימוד, רק ע"י שינוי משקלי הקלטים Hubb’s Rule Hebbian learning and spiking neurons.pdf Competitive Hebbian learning through spike-timing dependent synaptic plasticity.pdf Spike-Timing-Dependent Hebbian Plasticity as Temporal Difference Learning.pdf Pitch Perception Models.pdf מודל המנסה לחקות ולהבין שמיעה ע"י קימוט של התדרים 56