Innovatsiyalar vazirligi

Neyrokompyuterlar arxitelturasi
Inson aqliga xos va oxshash narsani yaratish va undan murakkab ishlarda foydalanish fikri qadimdan kishilarni oylantirib kelgan. 14 asrda yashagan olim R.Lulliy tushunchalar klasifikatsiyasiga asoslanib mashina yaratishga harakat qilgan.
18 asrda yashagan G.Leybnits va R.Dekart bir-biridan mustaqil holda xamma fanlar boyicha universal til taklif etishgan. Ushbu taklif sun’iy intellekt rivojiga asos boldi.
Sun’iy intellektning fan yonalishi sifatida rivojlanishi EXM paydo bolganidan song mumkin boldi. Bu narsa 20 asrning 40-yillariga togri keladi. Shu paytda N.Viner yangi fan kibernetikaga asos soldi.
Sun’iy intellekt termini (artifikal intelligence) 1956 yilda Amerikada taklif etildi. Sun’iy intellekt tan olingandan kop otmasdan u ikki asosiy yonalishga ajraldi: "Neyrokibernetika" va "qora quti" kibernetikasi. Faqat - xozirgi paytga kelib bu ikki yonalish yana qoshilish tendentsiyasiga yol tutmoqda.
"Neyrokibernetika" yonalishini quyidagicha izoxlash mumkin: Oylashi va fikr kilishi mumkin bulgan birdan-bir ob’ekt bu-inson miyasidir. Shuning uchun boshka yaratiladigan fikrlovchi qurilma uning tuzilishini aks ettirishi kerak.
Shunday kilib neyrokibernetika inson miyasiga uxshash strukturalarni modellashtirishga karatilgan. Fiziologlar tomonidan inson miyasida uzaro boglangan va uzaro amal kiluvchi 10^21 tadan kop nerv tukimalari -neyronlar borligi oldindan aniklangan. Shuning uchun neyrokibernetika maksadi neyronlarga uxshash elementlarni yaratish va ulardan amal kiluvchi birikmalar tuzish edi. Bu birikmalarni neyron tarmoklari (neyroset) deb qabul qilingan.
Birinchi tarmoqlar Amerika olimlari G.Rozenblat va Mak-Kamok tomonidan 50-yillar oxirida yaratilgan. Bunda inson kuzini va uni miya bilan alokasini modellashga xarakat qilingan edi. Ular yaratgan qurilma perientron deb atalgan.
Ushbu qurilma bir korinishda yozilgan xarflarni ajrata olgan, lekin uning ikkinchi korinishini ajrata olmagan, masalan A, kabi korinish bu qurilma uchun ikkita belgi xisoblangan.70-80 yillarga kelib bu yonalishdagi ishlar kamaya boshladi. Birinchi urinishlar natijasi muvaffaqiyatli emas edi. Buni mualliflar usha paytda bulgan EXMlar ishlash tezligi past va xotirasi kichikligi bilan izoxlaganlar.
80-yillarga kelib Yaponiyada bilimlarga asoslangan EXM 5-avlod bazasida 6- avlod EXM yaratildi, bu bilan tezlik va xotira kamchiliklari amalda olib tashlandi. Bu kompyuterlar neyrokompyuterlar deb ataldi. Parallel ishlovchi kompyuterlar-transpyuterlar paydo buldi. Neyrokompyuterlar uchun maqsad belgilarni ajratish bulib koldi.
Xozirgi davrga kelib neyron tarmoqlari ajratishning uch yonalishi mavjud:
- barcha algoritmlarni bajara oluvchi mikrosxemalar birligidan iborat maxsus kompyuterlaryaratish;
- tez ishlovchi kompyuterlarga asoslangan maxsus dasturlar yaratish;
- yukoridagi ikki yonalishni birlashtirish, ya’ni xisoblash bir kismni maxsus sxemalar, bir kismini dasturlar bajaradi.
"Qora quti" kibernetikasi yonalishi neyrokibernetikaga karama-karshidir.
"Oylovchi" qurilma kanday kurilgani axamiyatga ega emas. Asosiysi, berilgan kursatmaga u inson miyasidek javob kaytarsa etarli.
1963-70 yillarga kelib sun’iy intelekt masalalariga matematik mantiq usullarini qullay boshlashdi. Shu asnoda 1973 yilda Prolog algoritmik tili yaratildi. 70-yillar urtalarida AKShda mutaxassis -ekspertlar bilimini modellashtirish goyasi tug’ilishi sun’iy intellekt amaliy qullanilishida katta turtki buldi. AKSh da birinchi bilimlarga asoslangan tizimlar, ya’ni ekspert tizimlar paydo buldi. MUCIN va DENDRAL nomli meditsina va ximiyada qullaniluvchi ekspert tizimlar qo’llanila boshlandi.
80-yillar urtalaridan boshlab sun’iy intellekt tadbirkorlik mashg’ulotiga aylana bordi. Oz-o`zini uqitish tizimlariga bulgan qiziqish kuchaya bordi.
Neyrokompyuterlar inson miyasining ishlash tamoyillaridan ilhomlangan holda ishlab chiqilgan tizimlardir. Ushbu tizimlar sun'iy neyron tarmoqlari deb ataladigan bir qator bog'langan sun'iy neyronlardan iborat. Har bir sun'iy neyron kirishlarni qabul qiladi, bu kirishlarni qayta ishlaydi va natijalarni ishlab chiqaradi.
Neyrokompyuterlarning asosiy qurilish bloklari bo'lgan sun'iy nerv hujayralari biologik hamkasblari kabi ishlaydi. Sun'iy neyron kirishlarni o'lchaydi, ularni jamlaydi va keyin faollashtirish funktsiyasidan foydalanib chiqdi. Ushbu chiqishlar boshqa sun'iy nerv hujayralariga uzatiladi va shu tariqa axborotni qayta ishlash jarayoni amalga oshiriladi.
Neyrokompyuterlardagi sun'iy neyron tarmoqlar odatda qatlamlardan iborat. Kirish qatlami ma'lumotlarni qabul qiladi va uni boshqa qatlamlarga o'tkazish uchun qayta ishlaydi. Yashirin qatlamlar kirishlarni murakkabroq usullarda qayta ishlaydi va chiqish qatlamiga uzatiladigan ma'lumotlarni yaratadi. Chiqish qatlami natijalarni ishlab chiqaradi.
Ushbu sun'iy neyron tarmoqlar chuqur o'rganish deb ataladigan usul yordamida o'qitiladi. O'qitish jarayonida tarmoqqa misollar to'plami beriladi va tarmoq bu misollarni tahlil qiladi va natijalarni ishlab chiqaradi. Keyinchalik, olingan natijalar haqiqiy natijalar bilan taqqoslanadi va xatolik hisoblab chiqiladi. Ushbu xato tarmoq ichidagi og'irliklarni yangilash uchun ishlatiladi. Ushbu jarayon ko'p takrorlash orqali davom etadi va tarmoq aniq natijalarni berishi uchun og'irliklarni optimallashtirishni ta'minlaydi.
Neyrokompyuterlarning bunday tuzilishi murakkab operatsiyalarni bajarish imkoniyatini beradi. Katta hajmdagi ma'lumotlarni tahlil qilish qobiliyati tufayli ular ko'plab sohalarda qo'llanilishi mumkin. Shu bilan birga, ushbu tizimlardan keng foydalanishni cheklaydigan ba'zi muammolar ham mavjud, masalan, energiya sarfi va o'quv jarayonining davomiyligi kabi omillar. Neyrokompyuterlarni tadqiq qilish va ishlab chiqish jarayoni davom etar ekan, bu qiyinchiliklarni yengib o'tishi va ulardan foydalanish doirasi kengroq bo'lishi kutilmoqda.