1. ахборот оқимларини ташкиллаштириш усулларининг тавсифи

Нейробиология билан ўхшашлик

Нейрон тармоқларнинг тузилиши инсон мияси билан ўхшашлик асосида қурилган, бу параллел рад этишга барқарор ҳисоблашлар нафақат физик амалга оширилиши мумкин, балки масалаларни тез ва кучли ечиш воситаларини тақдим этишини исботлайдиган ёрқин мисол ҳисобланади.

2.2. Нейрон тармоқларнинг қўлланиш соҳалари

Тармоқ бажарадиган функцияларни қуйидаги бир неча асосий гуруҳларга бўлиш мумкин:

• 
  Аппроксимациялаш ва интерполяциялаш;
  
• 
  Образларни ажратиш ва таснифлаш;
  
• 
  Маълумотларни сиқиш,
  
• 
  Башорат қилиш;
  
• 
  Идентификация қилиш;
  
• 
  Бошқариш;
  
• 
  Уюшмалар.
  

Анъанага кўра, нейрон тармоқлар образларни ажратиш (бу сўзнинг кенг маъносида, масалан, фотосуратлардаги юзларни ажратиш ва матнларни ажратиш учун) ва маълумотларни сиқиш учун ишлатилади.
Сўнгги вақтларда нейрон тармоқлар башоратлаш ва бошқариш масалаларида тобора кўпроқ фойдаланилмоқда. Биржаларда нейрон тармоқларидан фойдаланган ҳолда ёзилган индекс қийматлари асосида сотиб олиш ва сотиш тўғрисида қарор қабул қиладиган ботлар муваффақиятли ишламоқда.
2.3. Нейрон тармоқларининг умумий хусусиятлари

Нейрон тармоқлар ечадиган масалаларнинг кенг доираси чекланган ҳисоблаш ресурслари туфайли кучли универсал тармоқларни яратишга имкон бермайди. Гарчи ишлаб чиқувчилар турли хил алгоритмларда ишлайдиган ихтисослаштирилган нейрон тармоқларини яратишга мажбур бўлишса-да, бу алоҳида тармоқ турлари бир нечта умумий хусусиятларга эга.

Биринчидан, сигналларга параллел ишлов бериш принципи нейрон тармоқлар учун умумий ҳисобланади, унга кўп сонли нейронларни бирлаштириш орқали эришилади. Турли қатламларнинг нейронлари маълум бир тарзда боғланган, шунингдек, баъзи конфигурацияларда бир хил қатламдаги нейронлар бир-бирига уланади, бинобарин барча нейронларнинг ўзаро таъсирлашиши қатламлаб олиб борилади.
Иккинчидан, ҳар бир нейрон тармоқнинг асосини айрим ҳолларда қатламларга бирлаштириладиган инсон организмининг асаб ҳужайраларининг (нейронларнинг) ишлашини имитациялайдиган бир хил турдаги нисбатан оддий ячейкалар ташкил этади (2.7- расм).

2.7- расм. Бир қатламли ва икки қатлам нейрон тармоқлар

Сунъий нейроннинг ишлаш принципи ҳақиқий нейронларнинг ишлаш механизмга асосланади, дастлаб уларнинг тузилишини кўриб чиқамиз.

Нерв ҳужайраси (нейрон) стандарт органеллалар ва ядро тўплами –сомалар дейиладиган танага эга. Тармоқланишларнинг икки турини ажратиш мумкин:
1) дендритлар, кўп сонли ингичка тармоқланадиган тармоқлар, улар нейронларнинг бир-бирлари билан ўзаро таъсирлашишида асосий ролни ўйнайди;
2) аксон, охирида тармоқланадиган узун ва йўғон тармоқ.
Кириш сигналлари синапс орқали ҳужайрага киради ва чиқиш сигнали эса аксон орқали кўплаб асаб тугунлари орқали узатилади, улар коллатераллар деб аталади. Коллатераллар дендритлар ва бошқа ҳужайраларнинг сомалари билан ўзаро таъсирлашишади, янги синапсларни яратади.

2.8- расм. Нерв ҳужайраларининг тузилиши ва ўзаро таъсирлашиши

Баъзи соддалаштиришлар билан ҳисоблаш мумкинки, иккита ҳужайралар орасида асаб импульсининг узатилиши ҳужайра мембранасига кириш билан унинг қутбланишини келтириб чиқарадиган алоҳида кимёвий моддаларнинг (нейромедиаторларнинг) ажратилишига асосланган. Синапсларнинг ҳажми ва шаклининг бир хил эмаслиги туфайли ўша бир сонли нейромедиаторлар ҳужайрани ҳар хил даражада қўзғатади.

Бу ердан келиб чиқадики, нейроннинг математик моделида ҳар бир синапсга физик маънода унинг электр ўтказувчанлигига эквивалент бўладиган сонли коэффициент (вазн) билан мос келтириш керак. Энди сунъий нейронга қайтамиз (бундан кейин чалкашмаслик учун нейрон сўзи деганда сунъий нейрон, яъни нейрон тармоқ ҳужайраси тушунилади).
Ҳар бир нейрон қўзғалиши ёки тўхтатилиши мумкин бўлган асаб ҳужайраларига ўхшаш ўз s ҳолати билан тавсифланади.
Нейрон бошқа нейронларнинг чиқишларига уланган синапслар (кириш алоқалари) гуруҳига эга, шунингдек аксонга (чиқиш алоқаси) эга. Ҳар бир синапс синаптик алоқанинг қиймати ёки унинг wi вазни билан тавсифланади.

2.8-расм. Сунъий нейрон

i-чи нейроннинг жорий ҳолати унинг киришларининг чамаланган йиғиндиси сифатида аниқланади:


(2.3)

чиқиши эса унинг ҳолатининг функцияси сифатида аниқланади.