طراحي شبكه هاي عصبي با الهام از نورون هاي آينه اي در مغز

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

با پيشرفت تكنولوژي و كتابخانه ها و داده هاي موجود در چند سال اخير مي توان الگوريتم هاي قدرتمندي را در زمينه ي يادگيري ماشين طراحي كرد كه بتواند در آينده پيش بيني هاي مرتبط با داده هاي موجود را انجام دهد. در سال 1991 در مطالعه اي، مجموعه اي از اعمال حركتي بر روي ميمون بررسي شد. نتيجه آزمايش به اين صورت بود كه نورون هايي در ناحيه F5 مغز ميمون وجود دارند كه در زمان اجراي عملي مانند چنگ زدن يك شئ يا مشاهده ي روند انجام دادن عملي مشابه آن توسط فرد ديگر، فعال مي شوند. اختلال در عملكرد اين نورون ها منجر به بيماري هاي متعددي از جمله اوتيسم، اسكيزوفرني، سندروم داون، ام اس، اعتياد به سيگار و چاقي مي شود. همچنين در كنار نورون هاي آينه اي، نورون هاي كانوني كشف شد. نورون هاي كانوني، نورون هايي هستند كه تنها در حين انجام عملي كه توسط خود شخص انجام مي شود، فعال مي شوند و در حين مشاهده ي فعاليت شخص ديگري فعال نمي شوند. مدل هاي پيشنهادي براي توضيح عملكرد نورون هاي آينه اي تاكنون مطرح شده است و در آن ها از نورون هاي كانوني نيز استفاده شده است. در اين مدل ها بيان شد كه علاوه بر مشاهده ي عمل، ابزار مربوط به آن عمل نيز در تشخيص عمل كمك كننده هستند. به اين ترتيب هر گونه اطلاعاتي كه در رابطه با عمل مورد نظر باشد در تشخيص عمل مؤثر است. هدف ما در اين پژوهش، طراحي شبكه عصبي با الهام از عملكرد نورون هاي آينه اي به منظور طبقه بندي داده ها است. در اين پژوهش به كمك شبكه ي نورون هاي كانوني و تركيب آن با شبكه ي نورون هاي آينه اي انتظار داريم كه عملكرد بهتري نسبت به شبكه ي نورون هاي آينه اي داشته باشد. پس تصميم بر آن شد تا مجموعه داده اي را انتخاب كنيم كه بتوانيم ويژگي هاي كمكي آن را جداگانه استخراج و به عنوان شبكه ي نورون هاي كانوني به شبكه اعمال كنيم. ما از مجموعه داده ي MNIST استفاده كرديم و ويژگي هاي كمكي را نحوه ي نوشتن در نظر گرفتيم. شبكه ي بازگشتي نورون هاي آينه اي و شبكه ي پيچشي نورون هاي كانوني را در دو حالت با يكديگر تركيب كرديم و توانستيم دقت هاي 91 % و 5 / 89 % را ايجاد كنيم. به عبارتي توانستيم عملكرد شبكه ي بازگشتي نورون هاي آينه اي را با تركيب با شبكه ي پيچشي نورون هاي كانوني به اندازه ي 1 % و 5 / 2 % بهبود ببخشيم.

211796

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

فرهاد شهبازي

فرهاد فضيله، مجتبي اعلائي

وحيد سالاري، فرزانه شايق