Μελέτη της λειτουργίας της μνήμης του εγκεφάλου σχετικά με την αποθήκευση και ανάκτηση εικόνας με χρήση του μοντέλου Hopfield

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται λόγος για το δίκτυο Hopfield, τον τρόπο λειτουργίας του και την σύνδεσή του με μέρη του εγκεφάλου μας. Εξερευνούμε, αρχικά, την συμπεριφορά των νευρώνων και κυρίως την περιοχή του Ιππόκαμπου που εμπλέκεται με την διαδικασία μάθησης και μνήμης. Στην συνέχεια...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Χατζαντουριάν, Ιωάννα
Άλλοι συγγραφείς: Chatzantourian, Ioanna
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2023
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:https://hdl.handle.net/10889/24479
Περιγραφή
Περίληψη:Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται λόγος για το δίκτυο Hopfield, τον τρόπο λειτουργίας του και την σύνδεσή του με μέρη του εγκεφάλου μας. Εξερευνούμε, αρχικά, την συμπεριφορά των νευρώνων και κυρίως την περιοχή του Ιππόκαμπου που εμπλέκεται με την διαδικασία μάθησης και μνήμης. Στην συνέχεια, αναφερόμαστε στην Hebbian μάθηση που αποτελεί τον κανόνα μάθησης του νευρωνικού μας δικτύου και της συσχετιστικής μνήμης. Δίνοντας το απαραίτητο μαθηματικό υπόβαθρο, συνεχίζουμε παραθέτοντας δύο μαθηματικές μοντελοποιήσεις του δικτύου Hopfield, εκείνης του προσθετικού μοντέλου ενός νευρώνα και αυτής του μοντέλου Ising. Αναλύουμε τις διαδικασίες αποθήκευσης και ανάκτησης μνημών χρησιμοποιώντας θεωρία ευστάθειας των δυναμικών συστημάτων. Αποτελεί στόχο μας η υλοποίηση ενός προγράμματος που εκμεταλλευόμενοι τις συσχετιστικές ιδιότητες του δικτύου Hopfield να αποθηκεύει εικόνες στον ρόλο των μνημών. Όταν στο δίκτυο εισάγονται εκφυλισμένες, με την μορφή θορύβου, εικόνες το δίκτυο θα δρα ως εκκαθαριστής θορύβου και θα ανακτά την αρχική θεμελιώδη εικόνα. Θα εξετάσουμε διάφορες περιπτώσεις και θα λάβουμε συμπεράσματα για την χωρητικότητα και την αποδοτικότητα του δικτύου χρησιμοποιώντας 2 μέθοδους ενημέρωσης των συναπτικών βαρών, την ασύγχρονη και την σύγχρονη ενημέρωση.