鈦合金材料對(duì)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)意義

鈦合金材料是生物材料中不可缺少的一部分，由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模使用鈦合金材料，所以首先有必要研究生物神經(jīng)系統(tǒng)的鈦合金材料結(jié)構(gòu)。神經(jīng)元是生物神經(jīng)系統(tǒng)的基本組成部分，其結(jié)構(gòu)包括四個(gè)主要部分;樹(shù)突、軸突、細(xì)胞核和連接(圖3a)。它有一個(gè)樹(shù)突神經(jīng)細(xì)胞末端的樹(shù)突結(jié)構(gòu)。樹(shù)突的任務(wù)是將來(lái)自其他神經(jīng)元或感覺(jué)器官的信號(hào)傳遞給它所連接到的細(xì)胞核。細(xì)胞核收集來(lái)自樹(shù)突的信號(hào)，并將它們傳遞給軸突。這些收集到的信號(hào)由軸突處理，并發(fā)送到神經(jīng)元另一端的連接。連接將新產(chǎn)生的信號(hào)傳遞給其他神經(jīng)元。生物神經(jīng)細(xì)胞和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬。在一個(gè)細(xì)胞中輸入n個(gè)數(shù)據(jù)。將輸入的數(shù)據(jù)乘以權(quán)重，收集所有數(shù)據(jù)，然后加入偏差，判斷清晰。網(wǎng)絡(luò)輸入通過(guò)激活函數(shù)傳遞，得到數(shù)據(jù)輸出。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由人工神經(jīng)細(xì)胞結(jié)合而形成的結(jié)構(gòu)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要分為三個(gè)層次;輸入層、隱藏層和輸出層

鈦合金材料輸入層:來(lái)自外界的輸入進(jìn)入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層。盡管這一層的單元格數(shù)量與來(lái)自外部世界的條目數(shù)量一樣多，但輸入通常不經(jīng)過(guò)任何處理就被傳輸?shù)捷^低的層。輸入層的信息到達(dá)隱層。隱藏層的數(shù)量因網(wǎng)絡(luò)而異。中間層神經(jīng)元的數(shù)量與輸入和輸出的數(shù)量無(wú)關(guān)。雖然增加中間層和中間層中神經(jīng)元的數(shù)量會(huì)增加計(jì)算復(fù)雜度和持續(xù)時(shí)間，但人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可以用于解決更復(fù)雜的問(wèn)題。輸出層通過(guò)對(duì)中間層的信息進(jìn)行處理，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)輸出的層。這一層產(chǎn)生的輸出被發(fā)送到外部世界。利用該層在反饋網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的輸出，計(jì)算出新的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值。

鈦合金材料人造神經(jīng)細(xì)胞與生物神經(jīng)細(xì)胞相似。人工神經(jīng)元也通過(guò)連接形成人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。就像生物神經(jīng)元一樣，人工神經(jīng)元也有接收輸入信號(hào)、收集和處理這些信號(hào)并傳輸輸出信號(hào)的部分。人工神經(jīng)細(xì)胞由五部分組成;輸入是進(jìn)入神經(jīng)元的數(shù)據(jù)。權(quán)重進(jìn)入人工神經(jīng)細(xì)胞的信息在通過(guò)輸入到達(dá)細(xì)胞核之前，通過(guò)乘以它們所到達(dá)的連接的權(quán)重被傳送到細(xì)胞核。這些權(quán)重的值可以是正的、負(fù)的或零的。傳遞函數(shù)(組合函數(shù)):傳遞函數(shù)是通過(guò)將傳入的輸入與人工神經(jīng)細(xì)胞的權(quán)重相乘來(lái)計(jì)算該細(xì)胞的凈輸入的函數(shù)。表1給出了一些傳遞函數(shù)。