Neuronen basteln

[stochri]

vielen Dank für die Lorbeeren.

Das ist mir aber angesichts der nur 20 relevanten Zeilen und angesichts der Bugs und Eseleien, die ich auf diesen nur 20 Zeilen mittlerweile repariert hab, schon peinlich.

Dein Vorgehen halte ich für ziemlich gut: Reduktion auf das Wesentliche.

Falls Du doch noch mal etwas Inspiration brauchst...
Gestern habe ich dieses Video gefunden:

https://www.youtube.com/watch?v=gX9NqDuwTnA

In Minute 12 wird das Lernen der Synapsen erklärt und ab Minute 21 sieht man, dass das "Zahl der Links" Problem auch dort vorhanden ist.

[Rumgucker]

Moin stochri,

vielen Dank für Deine Anregungen und auch den Link.

Aber ich bin so voll von Kopfkino, dass ich erstmal mit eigenen Anregungen, Fragen und Faszinationen komplett ausgelastet bin.

Ich steh praktisch mit großen Kinderaugen inmitten eines Süßigkeitengeschäftes. Faszination pur. Da hab ich noch keinen Sinn für das Süßigkeitengeschäft auf der anderen Straßenseite. Erstmal wird hier alles weggefuttert, was ich bekommen kann.

Ich hab mir aber ein Lesezeichen gesetzt und gucks mir an, wenn ich meinen internen Stack abgearbeitet hab...

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Die Versuchung ist sehr groß, den Mini-Code mit kleinen Spezialitäten verwachsen zu lassen. Aber das würde nicht lange dauern und man hat ein Code-Monster erschaffen, das man nicht mehr pflegen kann. Lieber zehn Stunden nachdenken, damit man eine Codezeile weglassen kann als schnell eine Zeile hinzutippen und dann zehn Stunden lang zu analysieren, warum das System plötzlich Mist baut.

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Zur Zeit finde ich die Mutation der Undierung zur Oderierung faszinierend:

Ich hab z.B. eine Zelle mit zwei Links, die nur gemeinsam die Zelle zünden können. Aber dadurch werden die Links immer "nützlicher". Und so dauert es nicht lange, bis die Zelle von einem einzigen Link gezündet werden kann.

Ich weiß nicht, ob das ein prinzipielles Problem bei den KNN-Gewichtungs-Zündungsmechanismen ist. Aber zumindest bei Klatschi ist der bisherige Mechanismus Schrott.

Natürlich kann man dieser Mutation entgegenwirken. Durch variable Feuerschwellen-funktionen oder durch trickreichere Strategien bei der Gewichtung. Aber all diese Entgegenwirkungen werden nutzlos bleiben, wenn man nicht die Anzahl der aktiven Links am Zelleingang kennt.

Es fehlt mir also eine Mittelung. Die Zelle muss wissen, von wieviel Dendriten sie Signale bekommt.

Es geht also nicht darum, mit Gewichtungen einen Schwellwert zu überschreiten. Es geht eher darum, mit dem Mittelwert aller Gewichtungen einen Schwellwert zu überschreiten. Dann sollte es keine Verknüpfungsmutationen mehr geben.

Nun guck ich natürlich etwas dumm aus der Wäsche, denn dann müsste ich ja vor dem Zellfeuern einmal im ganzen Netz die Eingangslinks an dieser Zelle durchzählen. Nicht gerade elegant.

Viele Grüße

Wolfgang

[stochri]

Es fehlt mir also eine Mittelung. Die Zelle muss wissen, von wieviel Dendriten sie Signale bekommt.

Es geht also nicht darum, mit Gewichtungen einen Schwellwert zu überschreiten. Es geht eher darum, mit dem Mittelwert aller Gewichtungen einen Schwellwert zu überschreiten. Dann sollte es keine Verknüpfungsmutationen mehr geben.

Ich würde anders herum denken: Man braucht keine Mittelung, sondern die Links müssen mit Gewichten versehen werden. Bei 2 Links bekommt jeder 0,5.

[Rumgucker]

Hallo stochri,

das ist anfänglich bei mir ja auch genauso. Aber je öfter die Links synchron mit der Zelle feuern, desto größer wird ihre Gewichtung. Bis irgendwann aus dem UND ein ODER wird und schon ein Link zum Zünden der Zelle reicht.

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Meine Idee mit der Mittelung ist aber trotzdem Schrott. Denn damit mache ich ein gewünschtes ODER zu einem UND.

Also weitergrübeln....

Viele Grüße

Wolfgang

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Idee: Ich brauch einen Gap zwischen Feuern und Nichtfeuern, in dem nichts an den Gewichten geändert wird. Das krieg ich gut ohne Suche programmiert.

[Rumgucker]

Moin stochri,

in dem GI-Thread konnte ich das XOR-Problem des einschichtigen Perzeptron-Netzes mit einem einzigen Neuron ohne backpropagtion durch zwei Maßnahmen lösen:

1. kindgerechtes Lernen

2. Abänderung der Aktivierungsfunktion

Der Aktivierungsfunktion hab ich einen Bereich eingeprägt, in dem gefeuert wird. Zell-Summen darunter oder darüber führen zum Schweigen.

Das erinnert mich stark an Deine pulsierenden Zellen, die ich mir als PWM-Modulatoren vorstelle. Unterhalb einer Schwelle komnt nur ab und an ein kurzer (positiver) Impuls aus der Zelle heraus. Oberhalb einer Schwelle kommt ebenso nur ab und an ein kurzer (negativer) Impuls heraus. Nur dazwischen feuert die Zelle heftig.

Wenn ich meine GI-Kenntnis mal übertrage, dann geht es also bei den feuernden Neuronen nicht um eine simple Integration. Sondern um eine Integration der Impulse, also Integration der Differentiation.

Bei diesem Vorgang verschwindet der störende Nullpegel der PWM ganz automatisch. Unter der Strich kommt dann das gleiche heraus, wie beim statischen GI-System.

Demnach muss es also im Hirn so zugehen, dass unsere Synapsen weniger auf konstante Axon-Erregungen als viel mehr auf Erregungs-Änderungen reagieren. Praktisch kleine Kondensatörchen. Und deren differenzierten Impulse mit unterdrücktem Nullwert werden dann in der Zelle integriert.

Und schon passt alles harmonisch zusammen.

Ich fühle mich in der Lage, ein GI-System nicht nur statisch auszugestalten (wie zur Zeit), sondern auch als PWM-Modulator. Es wird sich in beiden Fällen ganz gleich verhalten, wenn man auf dieses Differentiations-Detail achtet. Was natürlich den Charme hätte, dass man ein kleines Stück näher ans natürliche Vorbild heranrückt als ich mit meiner derzeitigen Aktivierungsfunktion.

Eine diffententielle Abarbeitung hätte zusätzlich den Vorteil des "natürlichen NOT". Das Neuron arbeitet wie gewohnt. Aber das ihr nachgeschaltete Kondensatörchen produziert zwei Impulse. Ein Impuls, wenn die Katze auf den Stuhl springt. Und einen weiteren Impuls, wenn die Katze den Stuhl wieder verlässt.

Zur Zeit verwende ich im Gi-System ein unnatürliches NOT. Ich muss dem System erst das Bild von Katze und Stuhl zeigen. Und dann dann das Bild vom Stuhl ohne Katze. Das ist stumpf.

Ich bin also gerade am Scheideweg. Verfolge ich weiter den Weg der statischen Neuronen mit komischer Aktivierungsfunktion. Der allerdings den Vorteil der einfachen Analyse hat.

Oder stelle ich um auf dynamische Zellimpulse. Selbst auf die Gefahr hin, dass ich das System dadurch erstmal wieder unverständlich mach.

Die Zukunft liegt jedenfalls ganz klar im dynamischen System. Dahin soll mein Weg führen.

Viele Grüße

Wolfgang