Virkningene av Forsinkelse på nevrale nettverk

En person nevron kan gjøre svært lite av seg selv . Hvis cellen mottar nok inngang fra andre tilkoblede nerveceller , det vil fyre et elektrisk signal som stimulerer andre nerveceller for å gjøre det samme. Å arbeide i tandem , nettverk av nevroner behandle sensorisk informasjon , stimulere muskelbevegelser og gjøre beregninger i hjernen . Forsinkelsene er en normal del av nevrale nettverk funksjon som tjener forskjellige formål , avhengig av typen av nett og forsinkelsens lengde . Synaptic Delay

koblingspunkt mellom to eller flere nerveceller er en kort gap kjent som en synapse . Når aksjonspotensialet , et elektrisk signal , når enden av en nevron , kan den ikke gå over gapet til den neste neuron alene. I stedet blir kjemikalier sluppet inn i gapet som stimulerer den neste celle til brann. En kort forsinkelse synaptiske er forbundet med en kjemisk synapse fordi kjemikaliene er langsommere for å frigjøre enn den raskt bevegelige elektrisk signal. Arkiv

Visse kjemiske transmittere frigis raskere enn andre. I mange deler av hjernen, synaptiske forsinkelser av flere hundre millisekunder er vanlig. Den synaptiske forsinkelse mellom nerve -og muskelceller er vesentlig kortere for å tillate rask muskel handling .
Spike - Timing Dependent Plasticity

I hjernen , timing og forsinkelse av nevrale nettverk har viktige implikasjoner for læring . Synapser generelt overføre styringssignaler fra den første nervecelle til den neste på linje , uten bakover -signalering . Imidlertid kan statusen til den mottakende neuron endre sin reaksjon. Dersom den andre neuron har bare overføres et signal når den mottar et nytt, kan den ikke raskt gjenopprette og svare til den nye inntasting. Over tid forbindelsen mellom nevroner svekker hvis dette skjer flere ganger .
P Hvis , derimot, er det en forsinkelse mellom det første og det andre neuron neuron avfyring , vil forbindelsen mellom de to blir sterkere . Flere kjemikalier slippes ved synapse , og nervecellene kan fysisk komme nærmere . Disse endringene er en del av hvordan hjernen skaper og styrker forbindelser under læring .
Stans i Coincidence Detection Networks

Noen nevrale nettverk i hjernen er spesielt utviklet å måle forsinkelser mellom signalene . Den auditive systemet bruker forsinkelser for å hjelpe deg å lokalisere posisjonen til lyder . Når en lyd fra høyre side reiser mot hodet ditt , når det høyre øre raskere enn din venstre øre . Ørene overføre denne forskjellen til nervecellene i hjernen din , selv om det er bare noen få millisekunder .

I hjernen , beregner et rutenett av nerveceller kalles en tilfeldighet deteksjon nettverk forsinkelsen mellom de to signalene . Etter behandling, oppfatter du lyden i omtrent riktig venstre-høyre posisjon . Fordi menneskelige ører er både i samme høyde på hodet , kan hjernen din ikke beregne vertikal plassering av lyd basert på forsinkelse .
Artificial Neural Networks og forsinkelse

nevrologer og datamaskin programmerere ofte skape syntetiske nevrale nettverk som bruker datamaskiner til å forstå hjernen , eller for å løse kompliserte problemer . Disse nettverkene er sammensatt av enheter som overfører digitale signaler på en måte som etterligner virkningen av nerveceller i hjernen . Arkiv

Datamodeller av nevrale nettverk kan arbeide på en lynrask tempo , men programmerere kan innføre forsinkelser å etterligne naturlige biologiske prosesser . I et 1994 papir , forskere ved California Institute of Technology oppdaget at innføring forsinkelser skapt mer stabile nettverk . De stabile svingninger av nettverk med forsinkelser ligner aktiviteten observert i hjernens nerveceller nærmere.