Wat is neurale verwerking?
Neurale verwerking verwijst oorspronkelijk naar de manier waarop de hersenen werken, maar de term wordt meestal gebruikt om een computerarchitectuur te beschrijven die die biologische functie nabootst. In computers geeft neurale verwerking software de mogelijkheid om zich aan veranderende situaties aan te passen en de functie ervan te verbeteren naarmate meer informatie beschikbaar komt. Neurale verwerking wordt in software gebruikt om taken uit te voeren, zoals een menselijk gezicht herkennen, het weer voorspellen, spraakpatronen analyseren en nieuwe strategieën in games leren.
Het menselijk brein bestaat uit ongeveer 100 miljard neuronen. Deze neuronen zijn zenuwcellen die individueel een eenvoudige functie hebben voor het verwerken en verzenden van informatie. Wanneer de zenuwcellen in clusters, een neuraal netwerk genoemd, verzenden en verwerken, zijn de resultaten complex - zoals het maken en opslaan van geheugen, het verwerken van taal en het reageren op plotselinge bewegingen.
Kunstmatige neurale verwerking bootst dit proces op een eenvoudiger niveau na. Een kleine verwerkingseenheid, een neuron of knooppunt genoemd, voert een eenvoudige taak uit voor het verwerken en verzenden van gegevens. Naarmate de eenvoudige verwerkingseenheden basisinformatie combineren via connectoren, wordt de informatie en verwerking complexer. In tegenstelling tot traditionele computerprocessors, die een menselijke programmeur nodig hebben om nieuwe informatie in te voeren, kunnen neurale processors zelf leren zodra ze zijn geprogrammeerd.
Een neurale processor kan bijvoorbeeld verbeteren bij schijven. Net als een menselijk brein leert de computer dat bepaalde bewegingen van een tegenstander worden gemaakt om vallen te creëren. Met basisprogrammering kan de computer de eerste keer voor de val vallen. Hoe vaker een bepaalde val verschijnt, hoe groter de aandacht van de computer voor die gegevens en begint dienovereenkomstig te reageren.
Neurale programmeurs noemen de toenemende aandacht die de computer besteedt aan bepaalde uitkomsten 'gewicht'. Traditionele verwerking zou de computer alleen voorzien van de basisregels van het spel en een beperkt aantal strategieën. Neurale verwerking, door gegevens te verzamelen en meer aandacht te schenken aan belangrijkere informatie, leert in de loop van de tijd betere strategieën.
De kracht van neurale verwerking zit in de flexibiliteit. In de hersenen wordt informatie gepresenteerd als een elektrochemische impuls - een kleine schok of een chemisch signaal. Bij kunstmatige neurale verwerking wordt de informatie gepresenteerd als een numerieke waarde. Die waarde bepaalt of het kunstmatige neuron actief wordt of slapend blijft, en het bepaalt ook waar het zijn signaal naartoe stuurt. Als een bepaalde schijf bijvoorbeeld naar een bepaald vierkant wordt verplaatst, leest het neurale netwerk die informatie als numerieke gegevens. Die gegevens worden vergeleken met een groeiende hoeveelheid informatie, die op zijn beurt een actie of output oplevert.