В нелинейной модели нейрона упоминалось о смещении (Bₖ), которое представляло собой суммирование синаптических весов.
Я хочу понять, что такое синаптическое смещение и его применение/использование в моделировании нейронов.
Часто искусственные нейроны создаются с такими соглашениями, что ноль — это «отдых», а 1 — это «порог». Устройство начинает с 0, и когда оно достигает 1, оно посылает входные данные всем своим целям и сбрасывается обратно на 0.
Это не совсем так, как работают настоящие биологические нейроны, но это разумное приближение в некоторых контекстах (и может выполнять вычисления в реальном мире).
Большинство входов в единицу являются переменными, поэтому вы добавляете некоторое напряжение к нейрону в зависимости от синаптического веса. Например, один ввод с весом «0,2» сам по себе переместит ячейку на 1/5 пути к порогу.
Когда люди говорят о входе смещения, они имеют в виду дополнительный «всегда включенный» вход с небольшим синаптическим весом. Это может поддерживать остаточное значение больше 0 в негерметичной ячейке интеграции и запуска; это позволяет некоторым более биологически значимым формам торможения (отрицательные синаптические веса) влиять на единицу, компенсируя вход смещения и возвращая напряжение обратно к 0.
Чаще всего я знаком с использованием входа смещения в сетях без утечек. Эти сети просто интегрируются до тех пор, пока не достигнут порога (хотя они могут получать или не получать отрицательные входные данные). Для этих сетей (или для сетей с утечками, где ток смещения значителен по сравнению с утечкой), добавление входа смещения гарантирует, что сеть не будет стохастически «засыпать» из-за периода низкой активности . Если ток смещения эквивалентен, например, «0,02» единицам за цикл, вы гарантируете, что ячейка будет срабатывать один раз каждые 50 циклов без каких-либо других входных данных.
Есть некоторые реально возбудимые ткани, которые демонстрируют подобное поведение, но не из-за реального входного смещения. Скорее, существуют внутренние каналы, которые медленно деполяризуют клетку. Некоторые примеры находятся в сердечных миоцитах и синоатриальном узле, составляющих «естественный кардиостимулятор» сердца, а также в схемах мозга, которые контролируют дыхание. Ввод предвзятости — это своего рода «придуманный» конструкт, который функционально, но не механистически, коррелирует с реальной биологией.