¿Qué es el sesgo sináptico?

En el modelo no lineal de una neurona, se mencionó el sesgo (Bₖ), que era la suma de los pesos sinápticos.

Quiero entender qué es el sesgo sináptico y su aplicación/uso en el modelado neuronal.

Respuestas (1)

A menudo, las neuronas artificiales se crean con convenciones de que cero es "reposo" y 1 es "umbral". La unidad comienza en 0, y cuando llega a 1 enviará una entrada a todos sus objetivos y se restablecerá a 0.

No es exactamente así como funcionan las neuronas biológicas reales, pero es una aproximación razonable en algunos contextos (y puede hacer cálculos del mundo real).

La mayoría de las entradas a una unidad son variables, por lo que agrega algo de voltaje a la neurona en función del peso sináptico. Por ejemplo, una entrada con un peso de ".2" movería la celda 1/5 del camino hacia el umbral por sí misma.

Cuando las personas hablan de una entrada de sesgo, se refieren a una entrada adicional "siempre activa" con un peso sináptico pequeño. Esto puede mantener un descanso superior a 0 en una celda de integración y disparo con fugas; esto permite que algunas formas de inhibición biológicamente más relevantes (pesos sinápticos negativos) influyan en la unidad, compensando la entrada de polarización y empujando el voltaje de nuevo a 0.

Más a menudo, estoy familiarizado con el uso de una entrada de polarización en redes que no tienen fugas. Estas redes simplemente se integran hasta que alcanzan el umbral (aunque pueden o no recibir entradas negativas). Para estas redes (o para una red con fugas donde la corriente de polarización es sustancial en relación con la fuga), agregar una entrada de polarización garantiza que la red no se "dormirá" estocásticamente debido a un período de baja actividad . Si la corriente de polarización es equivalente a ".02" unidades por ciclo, por ejemplo, garantizaría que la celda se dispararía una vez cada 50 ciclos sin otra entrada.

Hay algunos tejidos excitables reales que muestran un comportamiento similar, pero no debido a una entrada de polarización real. Más bien, hay canales intrínsecos que despolarizan lentamente una célula. Algunos ejemplos se encuentran en los miocitos cardíacos y el nódulo sinoauricular que forman el "marcapasos natural" del corazón, así como en los circuitos cerebrales que controlan la respiración. La entrada de sesgo es una especie de construcción "inventada" que está funcionalmente, pero no mecánicamente, correlacionada con la biología real.