Shemy_neyronnyh_setey

1.

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ
Схемы структуры нейронных сетей
и принципов кодирования информации
Иерархическая · Локальная · Дивергентная сети
Принципы кодирования в нервной системе
Редактируемый формат PowerPoint

2.

01
·
И Е РА РХ И Ч Е С К А Я Н Е Й Р О Н Н А Я С Е Т Ь
Последовательная обработка информации по уровням
2/8
Высший уровень
(ассоциативная кора)
Сложные образы, решения
Средний уровень
(вторичные зоны)
Комплексные признаки
Низший уровень
(первичные зоны)
Простые признаки
Рецепторы
(периферия)
Сенсорный вход
Особенности:
• Сигналы идут снизу вверх
• Каждый уровень усложняет
обработку
• Обратная связь возможна
• Типично для сенсорных
систем (зрение, слух)
Нейрофизиология · Схемы

3.

02
·
ЛОКА ЛЬНАЯ НЕЙРОННАЯ СЕТЬ
Замкнутые цепи внутри одной области / модуля
Особенности:
• Короткие связи
• Реципрокные
взаимодействия
• Обработка внутри
одной зоны
• Колончатая
организация коры
• Быстрая
интеграция
3/8
Локальный модуль
(колонка / ядро)
Пример:
корковые колонки,
ядра таламуса
Нейрофизиология · Схемы

4.

03
·
ДИВЕРГЕНТНАЯ НЕЙРОННАЯ СЕТЬ
Один нейрон → множество нейронов (расхождение)
Особенности:
1
Противоположность:
конвергенция
(многие → один)
• Один источник
возбуждает многих
• Широкая иррадиация
• Усиление сигнала
• Типично для
сенсорных и
моторных путей
2
6
3
5
4
4/8
Нейрофизиология · Схемы

5.

04
·
ПРИНЦИПЫ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Основные способы кодирования в нервной системе
5/8
1
2
3
4
5
Меченая линия
(специфичность)
Частотный код
Паттерн ответа
Номер канала
(детектор)
Популяционное
кодирование
Качество стимула
определяется путём
Интенсивность =
частота импульсов
Временной рисунок
разрядов
Какой нейрон
активен
Ансамбль нейронов
совместно
Нейрофизиология · Схемы

6.

05
·
М Е Ч Е Н А Я Л И Н И Я И Ч АСТО Т Н Ы Й КОД
1. Меченая линия (labeled line)
Рецептор А
(свет)
2. Частотный код
Слабый стимул
Рецептор Б
(звук)
низкая частота
Качество = какой
путь активен
Сильный стимул
высокая частота
Центр А
6/8
Центр Б
Интенсивность стимула
кодируется частотой
потенциалов действия
Нейрофизиология · Схемы

7.

06
·
П АТ Т Е Р Н , Н О М Е Р К А Н А Л А , П О П У Л Я Ц И Я
3. Паттерн ответа
4. Номер канала
5. Популяционное
Временная структура
разрядов несёт
информацию
Какой нейрондетектор активен
Информация в
активности группы
Паттерн А:
Детектор
ориентации 0°
Паттерн Б:
Детектор
ориентации 45° ★
Детектор
ориентации 90°
Интервалы и
группировка важны
7/8
Распределённый код:
паттерн активности
всей популяции
Нейрофизиология · Схемы

8.

07
·
С ВОД Н А Я СХ Е М А
Сравнение принципов кодирования
8/8
Принцип
Что кодирует
Уровень
Пример
Меченая линия
Качество стимула
Периферия → центр
Зрение / слух
Частотный код
Интенсивность
Все уровни
Сила звука
Паттерн ответа
Сложные признаки
Средний / высший
Ритм, текстура
Номер канала
Конкретный признак
Высший
Ориентация
Популяционный
Комплексный образ
Кора
Распознавание лица
Нейрофизиология · Схемы