Глава 2. ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЙРОНА

Глава 2. ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЙРОНА

2.12. НЕЙРОН КАК ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Первые разряды в сериях разрядов (в генерациях) и одиночные разряды — события существенно вероятностные, происходящие во многих случаях при весьма малых значениях возбудимостей l ^на, много меньших (t ^э)^-1. Внутренние разряды в сериях теоретически тоже вероятностные события, но фактически весьма приближающиеся к детерминированным. Это связано с очень резкой, как бы пороговой, зависимостью возбудимости от потенциала U при U>0 и с быстрым изменением этого потенциала после разряда на коротком интервале (0 ё t ^э) от бесконечно большого отрицательного значения до U^м + |П₀^э|П₁^д с дальнейшим возвратом к U^м. Положительное значение U, при котором происходит разряд, так мало по сравнению с |П₀^э|, что для качественного описания генераций можно представить условие разряда внутри серии в виде

U^м- П₁^дП₀^д(n^-1)=0. (2.11)

Здесь n^-1 — интервал между разрядами. Уравнение (2.11) трактует нейрон как пороговый элемент и позволяет, пользуясь графиком П₀^д(t ), наглядно представлять влияние различных факторов на частоту n и условия генерации.

Если U^м<-|П₀^э|П₁^д, то генерация невозможна. При U^м=-|П₀^э|П₁^д корнем уравнения (2.11) служит n^-1=t ^э, так что генерация идет на минимальной частоте n_min=1/t ^э. Конечно, на самом деле такая генерация наступает при несколько большем значении U^м, но это превышение, зависящее от n₀(q ), как уже говорилось, мало по сравнению с |П₀^э|. С ростом U^м частота вначале возрастает на малую долю от n_min, но когда U^м поднимается до значения П₀^рП₁^д, частота начинает быстро возрастать от (t ₀^ор)^-1 до (t ^ар)^-1, после чего ее рост резко замедляется.

При генерациях на нейрон действуют четыре управляющих фактора: направленные воздействия W⁺ и W^-, оперативная предыстория П^с, самочувствие автомата Q^S и возраст нейрона q . Первые два фактора меняют U^м. Самочувствие влияет на П₁^д. При хорошем самочувствии описанные изменения n разыгрываются на большом интервале изменения U^м, а при плохом — на малом. Что касается q , то его влияние связано прежде всего с потенциалом П₀(q ), не позволяющим очень молодым нейронам генерировать. Однако имеется еще один механизм влияния q на генерацию. Хотя в условие (2.11) генерации величина l₀(q ) не входит, но на самом деле омоложение нейрона может прервать низкочастотную генерацию до появления потенциала П₀(q ). Этот эффект учитывается при более точном расчете, в котором нейрон не считается пороговым элементом.