神经网络是由大量神经元相互连接而成的网络,类似于服务器互联形成的互联网。人脑拥有约1000亿个神经元,每个神经元平均与10000个其他神经元相连,构成了人类智慧的直接物质基础。
神经元的工作机制:神经元由细胞体、树突(输入端)和轴突(输出端)组成。神经元具有兴奋和抑制两种工作状态。神经元之间的连接权重(即后者对前者输出的反应程度)可受外界刺激而改变,这是学习机能的基础。
研究神经网络的意义:人类区别于其他动物在于发达的大脑和进化的智慧。研究神经网络,尤其是神经学习机制,对认识和促进人类自身发展具有重要意义。
人工神经网络的应用:人工神经网络虽无法完全替代人脑,但能帮助人类扩展对外部世界的认知和智能控制。例如,GMDH网络最初由Ivakhnenko(1971)提出用于预测海洋河流中的鱼群,后成功应用于超音速飞机控制系统(Shrier, 1987)和电力系统负荷预测(Sagara和Murata, 1988)。人脑虽复杂,但不擅长记忆大量数据和复杂运算,因此以人脑为模型的人工神经网络结合高速计算机,将极大提升人类对客观世界的认知能力。