Проект Импульсация
Опубликовано 08/17/2014 - 13:44 пользователем adm3w
Первоисточник данного контента «Импульсация» – это имитационная интерактивная компьютерная программная модель нейросети (нейроцентра), или симулятор. Она показывает в динамике работу связанных между собой нейронов. Ещё об этой программе можно посмотреть здесь: «Импульсация» - компьютерная учебная модель нервного центра (нейросети) Это первая из серии программ проекта "Импульсация" по имитационному моделированию основных принципов работы нейросетей и нейроцентров от компании «Три-В» .
Рисунки (скрины) Рисунки справа демонстрируют, как выглядят модели нейросетей разного типа и в разных состояниях: На первом (верхнем) рисунке - более раннее состояние нейросети, симулирующей латеральное торможение. Переход цвета от синего к красному обозначает возбуждение нейронов. Голубой цвет обозначает торможение. Верхний нейрон - пейсмейкер, задающий ритм импульсации. Нейросеть трансформирует первоначальный ритм и создаёт собственный паттерн потока возбужджения, идущего сверху вниз. На втором рисунке - более позднее состояние той же нейросети. Хорошо видно, что нейроны находятся в иных состояниях, по сравнению с верхним рисунком. Нижний ряд нейронов ясно отражает проявление латерального торможения: повышенное возбуждение крайних нейронов в ряду и пониженное - медиально расположенных. Считается, что именно таким способом за счёт латерального торможения происходит контрастирование контуров сенсорного образа в реальных нейросетях. Имитационная динамическая модель нейросети, в которой реализуется латеральное торможение, создана уже на втором интерактивном практическом занятии студентами 1 курса приблизительно за 1 час. Но чтобы увидеть её в динамике, придётся построить её в программе "Импульсация", доступной для бесплатного скачивания внизу страницы. Правда, конкретные приведённые здесь рисунки созданы с помощью модифицированной программы "Импульсация-01", усовершенствованной фирмой-изготовителем «Три-В» по заказу Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина. На третьем рисунке представлена модель части ноцицептивной системы с элементом антиноцицептивной подсистемы (слева), вызывающей торможение болевой чувствительности на входе. Пояснения смотрите тут: Пояснения к динамической модели ноцицептивной системы На четвёртом рисунке имитирована концептуальная схема рефлекторной дуги Е.Н. Соколова. В отличие от классической неанимированной схемы в нашей динамичной модели прекрасно видно само движение нервного возбуждения от рецепторов до эффекторов. На пятом (нижнем) рисунке имитирована имитация концептуальной рефлекторной дуги Е.Н. Соколова. Чтобы увидеть её в динамике, кликните на зелёный рисунок внизу. Заложенные в симуляторе «Импульсация» первичные принципы:
Проявившиеся вторичные принципы:
Как скачать бесплатную компьютерную программу "Импульсация" и пользоваться ей: 1. Кликните на прикреплённый ниже файл "iconimpulsatiom_win.zip (9 Мб) Версия для Windows" 2. Выберите опцию "Сохранить файл" 3. Сохраните его в своей подходящей папке 4. Кликните на этот файл, сохранённый в вашей папке (он заархивирован в этот момент) 5. Выберите опцию "Извлечь из архива" 6. После извлечения из архива кликните на запускающий файл "impulsationStart" 7. Программа заработает, и вы увидите пульсирующий кружок - изображение нейрона-пейсмейкера, автоматически задающего ритм импульсации. Не спешите использовать этот нейрон в качестве водителя ритма. Сначала создайте свой собственный нейронный ансамбль. Для этого вначале воспользуйтесь опцией "Нейрон". Кликайте на свободное пространство - и там будет появляться кружок, изображающий нейрон. Наделайте нужное вам количество нейронов. Потом переходите к опции "Синапс". Кликайте сначала на нейрон, от которого должен пойти аксон на воспринимающий нейрон, а затем на воспринимающий нейрон. Между этими двумя нейронами появится возбуждающая связь. Таким способом вы можете создавать связи между любыми нейронами в своём нейронном ансамбле. Если хотите создать тормозные связи, то выберите опцию "Тормозный синапс" и связывайте нейроны попарно тормозными связями. Затем вы можете проверить, как работает собранная вами нейронная система. Для этого перейтите в опцию "Стимуляция". Выберите нейрон и кликайте на него. Каждый ваш клик будет вызывать в нём рождение "нервного импульса". После того как ваш "нейронный ансамбль" будет собран, можете соединить с ним нейрон-пейсмейкер. Начнётся процесс автоматической импульсации. Для того чтобы посмотреть характеристики любого нейрона и изменить веса его синаптических связей, воспользуйтесь опцией "Выбор нейрона". Кликните на эту опцию, а затем на любой выбранный вами нейрон. В окошке слева с обозначением"Синапсы" вы сможете менять силу синаптических контактов этого нейрона. Хочу предупредить, что версию "Импульсации" для Linux сможет запустить только тот, кто разбирается в Linux. Так что "чайникам" подойдёт только версия для Windows. Или им придётся обращаться за помощью к "линуксоидам", умеющим пользоваться Линуксом и запускать в нём приложения. Ознакомиться с демонстрационной упрощённой веб-версией, работающей прямо в браузере, можно тут: "Импульсация-онлайн". Не забудьте дать разрешение на работу скриптов и смело кликайте всеми тремя кнопками мышки. создавая собственные модели нейросетей. Левая кнопка умеет делать три разных действия - создаёт нейрон, выделяет его и задаёт нервные импульсы. Правая кнопка - удаляет нейрон и все его связи. Средняя кнопка (колёсико) - создаёт связи между нейронами. Нейроны можно к тому же перетаскивать, прижав нужный нейрон левой кнопкой мышки. На рисунке справа представлен снимок с экрана (принт-скрин), показывающий результат работы одной из первых версий онлайн-программы. Две цепочки нейронов, замкнутые в кольца, образуют "осциллятор", самоподдерживающий единожды запущенный процесс движения возбуждения. Возбуждение по более длинной цепи приходит к общему нейрону с небольшим смещением по времени, за счёт этого происходит пространственно-временная суммация возбуждения - и начинается новый цикл движения возбуждения по двум кольцевым путям. Вы легко можете самостоятельно построить такой же осциллятор. Для этого откройте онлайн-симулятор Импульсация и постройте в нём точно такую же сеть нейронов, состоящую из входа и двух колец, какая изображена на данном рисунке. Простимулируйте нейрон входа (вверху слева) - и осциллятор заработает! Проект "Импульсация-онлайн" Очередной проект серии "Импульсация" в онлайне, который разрабатывается компанией «Три-В», размещён на отдельном сайте, который так и называется: Impulsation.ru Сейчас - это просто инструмент для наглядного интерактивного обучения, предназначенный для демонстрации студентам и школьникам в динамике принципов работы нервных структур: нейронов, нейросетей и нейроцентров. Создание собственной модели нейросети онлайн В данном проекте нейросеть - это совокупность связанных между собой нейронов. Любой посетитель сайта impulsation.ru может поиграть в создание своей собственной нейросети, если нажмёт расположенную на страничке справа опцию: "Создать новую модель". ;) Наделайте на открывшемся белом поле зелёных кружочков (квазинейронов) левой кнопкой мыши, а потом свяжите их между собой, кликая на колёсико (среднюю кнопку) мыши - вот и получите свою собственную модель нейросети. Не забудьте назвать её и сохранить, нажав на опцию "Сохранить" в самом низу странички. Если же вы сделаете подряд несколько кликов на любой нейрон в своей модели, то он возбудится (покраснеет) и передаст возбуждение на связанные с ним другие нейроны. И возбуждение побежит по сети по имеющимся в ней нервным связям. Это тоже будет наглядно видно по покраснению возбуждённых нейронов. Возбуждая созданную вами собственную модель нейросети, вы сможете воочию увидеть именно процесс движения возбуждения по нейронам, а не только структуру нейросети. Вы сможете увидеть, чем предопределяется путь движения нервного возбуждения по нейронным сетям. Теоретические основы: Биомоделирование © Сазонов В.Ф., 2014. © kineziolog.bodhy.ru, 2014. |
|
