- 大脑的基本计算单位是神经元(neuron)。
- 人类的神经系统中大约有860亿个神经元,它们被大约10^14-10^15个突触(synapses)连接起来。
- 下面图表的左边展示了一个生物学的神经元,右边展示了一个常用的数学模型。

- 每个神经元都从它的树突获得输入信号,然后沿着它唯一的轴突(axon)产生输出信号。
- 轴突在末端会逐渐分枝,通过突触和其他神经元的树突相连。
该模型如何工作
- 在神经元的计算模型中,沿着轴突传播的信号(比如x0)将基于突触的突触强度(比如w0),与其他神经元的树突进行乘法交互(比如w0x0)。
- 其观点是,突触的强度(也就是权重w),是可学习的且可以控制一个神经元对于另一个神经元的影响强度(还可以控制影响方向:使其兴奋(正权重)或使其抑制(负权重))
- 在基本模型中,树突将信号传递到细胞体,信号在细胞体中相加。如果最终之和高于某个阈值,那么神经元将会激活,向其轴突输出一个峰值信号。
- 基于这个速率编码的观点,将神经元的激活率建模为激活函数(activation function)f,它表达了轴突上激活信号的频率。
- 由于历史原因,激活函数常常选择使用sigmoid函数σ,该函数输入实数值(求和后的信号强度),然后将输入值压缩到0-1之间。