Von der Nervenzelle zum Modell
Neuronale Netze sind künstliche Systeme, die die Arbeits- und Funktionsweise des menschlichen Gehirns zum Vorbild haben. Der Begriff Neuron stammt aus dem Griechischen und bedeutet in etwa Nerv.
Die Animation wurde von Frederic Florian und Dennis Brodersen mit Gimp erstellt.
Gehirn versus Computer
Kann man das menschliche Gehirn mit einem Computer vergleichen? Oder ist das menschliche Gehirn ein Computer?
Netzwerk Topologien
Neuronale Netze bestehen aus Neuronen, die untereinander verbunden sind. Die Verbindungen werden als Gewichte bezeichnet. Z.B. bezeichnet wij die Verbindungsstärke (das ist eine reelle Zahl) zwischen Neuron i und Neuron j. Je nachdem auf welche Art und Weise dies geschieht, werden verschiedene Strukturen unterschieden. Diese grundsätzlich verschiedenen Strukturtypen werden als Topologien bezeichnet.
Lernen in neuronalen Netzen
Lernen in künstlichen neuronalen Netzen bedeutet im Allgemeinen, Allgorithmen zu finden, die die Verbindungsgewichte (wij ) zwischen den Neuronen so anpassen, dass das neuronale Netz bei Eingabe eines Musters die gewünschte Ausgabe berechnet. Siehe hierzu auch im Abschnitt die Hebb'sche Lernregel.
Die Hebbsche Lernregel
Die Hebbsche Lernregel wurde 1949 von Donald Hebb aufgestellt, sie ist die Grundlage für viele weitere Lernregeln bei Neuronalen Netzen. Sie liefert eine Erklärung für das Lernen in Neuronalen Netzwerken über Neuronen, die gemeinsame Synapsen haben.
Alles oder Nichts! - Die Aktivierungsfunktion
Die Aktivierungsfunktion bestimmt, wie der Aktivierungszustand eines Neurons N von der Eingabe aller anderen Neuronen, die mit diesem Neuron N verbunden sind, abhängt.
Der Aktivierungszustand eines Neurons kann entweder aktiv (Neuron feuert) oder inaktiv (Neuron ruht) sein.
Zwei häufig gebrauchte Aktivierungsfunktionen werden weiter unten vorgestellt. Im Allgemeinen sind diese Funktionen monoton steigend.
Anwendungen Neuronaler Netze
Die Anwendungsmöglichkeiten neuronaler Netze sind vielfältig. Die untenstehende kleine Liste vermittelt ein Bild von den Einsatzmöglichkeiten neuronaler Netze in Forschung und Industrie, Medizin, Marketing, Telekommunikation und anderen Gebieten.
History in a nutshell
Diese sehr kurze Übersicht über die Geschichte der neuronalen Netze soll hauptsächlich von Personen und deren Leistungen erzählen, die in den noch folgenden Lernabschnitten zu neuronalen Netzen besprochen werden.