De effecten van Delay op neurale netwerken

Een individu neuron kan heel weinig doen door zelf. Als de cel ontvangt genoeg input van andere neuronen verbonden , zal het een elektrisch signaal dat andere neuronen stimuleert om hetzelfde te doen ontslaan . Werken in tandem , netwerken van neuronen verwerken zintuiglijke informatie , stimuleren spierbewegingen en berekeningen te maken in de hersenen . Vertragingen zijn een normaal onderdeel van neurale netwerkfunctie die verschillende doelen dienen afhankelijk van het type netwerk en de lengte van de vertraging . Synaptic Delay

De verbinding tussen twee of meer neuronen is een korte kloof bekend als een synaps . Als de actiepotentiaal een elektrisch signaal , het einde van een neuron bereikt , kan niet het gat naar het volgende neuron alleen. In plaats daarvan , zijn chemische stoffen die in de kloof die de volgende cel te stimuleren om brand . Een korte synaptische vertraging wordt geassocieerd met een chemische synaps omdat de stoffen zijn langzamer vrij dan de snel bewegende elektrische signaal .

Bepaalde chemische zenders sneller dan andere model . In vele delen van de hersenen , synaptische vertraging van enkele honderden milliseconden zijn gemeenschappelijk. De synaptische vertraging tussen zenuw-en spiercellen aanzienlijk korter te zorgen voor een snelle spier actie .
Spike - Timing Dependent
Plasticity

In de hersenen , de timing en de vertraging van neurale netwerken heeft belangrijke implicaties voor het leren . Synapsen algemeen uitzenden richtingaanwijzers vanaf de eerste neuron naar de volgende langs de lijn, zonder achteruit signalering. Echter, de toestand van het ontvangende neuron zijn reactie te veranderen. Indien de tweede neuron zojuist verzonden signaal wanneer een nieuwe ontvangt , kan niet snel herstellen en te reageren op de nieuwe input . Na verloop van tijd , de verbinding tussen de neuronen verzwakt als dit gebeurt herhaald .

Indien er echter een vertraging tussen de eerste en de tweede neuron neuron vuren , wordt de verbinding tussen beide sterker . Meer chemicaliën vrijkomen bij de synaps , en de neuronen kan fysiek groeien dichterbij. Deze veranderingen maken deel uit van hoe de hersenen creëert en versterkt verbindingen tijdens het leren .
Vertraging in Coïncidentiedetectie Networks

Sommige neurale netwerken in de hersenen zijn specifiek ontworpen vertragingen tussen de signalen te meten . Het auditieve systeem maakt gebruik van vertragingen om u te helpen de positie van geluiden lokaliseren . Wanneer een geluid uit uw rechterzijde verplaatst richting van je hoofd , het uw rechteroor bereikt sneller dan je linkeroor . Je oren zenden dit verschil aan de neuronen in je hersenen , ook al is het slechts een paar milliseconden .

In de hersenen , een raster van neuronen genaamd toeval detectie netwerk berekent de vertraging tussen de twee signalen . Na verwerking u het geluid waarnemen in ruwweg de juiste links-rechts positie . Omdat de menselijke oren zijn beide dezelfde hoogte op het hoofd , kunnen je hersenen niet berekenen verticale locatie van het geluid op basis van vertraging.
Artificiële neurale netwerken en Delay

Neurowetenschappers en computer programmeurs vaak synthetische neurale netwerken met behulp van computers te helpen begrijpen van de hersenen of het om ingewikkelde problemen op te lossen . Deze netwerken zijn samengesteld uit eenheden die digitale signalen op een manier die de werking van neuronen in de hersenen nabootst.

Computer modellen van neurale netwerken kan werken op een razendsnelle tempo, maar programmeurs kunnen vertragingen voeren om na te bootsen natuurlijke biologische processen . In een paper 1994 , wetenschappers van het California Institute of Technology ontdekt dat het introduceren van vertragingen ontstaan ​​stabielere netwerken . De stabiele oscillaties van netwerken met vertragingen meer lijkt op de activiteit waargenomen in de neuronen van de hersenen .