Kapitel 1 · Seite 2
Wie feuert ein Neuron?
Bevor wir mit dem künstlichen Neuron experimentieren, schauen wir uns kurz an, woher die Idee eigentlich kommt: vom biologischen Neuron.
1. Vom Reiz zur Bewegung
Stell dir vor, du berührst eine heiße Herdplatte. In deiner Haut werden Sinneszellen aktiviert. Diese senden elektrische Signale über Nervenbahnen weiter.
Dein Körper wartet dabei nicht auf eine bewusste Entscheidung. Das Nervensystem verarbeitet Signale extrem schnell, damit du reagieren kannst.
2. Ein biologisches Neuron sammelt Signale
Ein biologisches Neuron bekommt viele Eingangssignale. Einige machen es wahrscheinlicher, dass das Neuron feuert. Andere hemmen es.
Dendriten
Empfangen Signale von anderen Nervenzellen.
Zellkörper
Sammelt und verarbeitet die Signale.
Axon
Leitet das Signal weiter, wenn das Neuron feuert.
3. Schwelle überschritten: Das Neuron feuert
Wenn genügend Signale zusammenkommen, überschreitet das Neuron eine bestimmte Schwelle. Dann entsteht ein Aktionspotenzial: Das Neuron feuert und sendet ein Signal weiter.
Diese Idee ähnelt unserer Step-Funktion:
sonst → Signal = 0
4. Übertragung auf künstliche Neuronen
Das künstliche Neuron übernimmt diese Grundidee in vereinfachter Form. Eingaben werden gewichtet, aufsummiert und danach wird entschieden, ob die Ausgabe aktiv ist.
Signalstärke → Gewichte w₁, w₂
Schwelle → Bias / Aktivierungsfunktion
feuert oder nicht → Output 1 oder 0
5. Wichtig: Nur eine Inspiration
Moderne künstliche neuronale Netze sind keine biologisch exakten Gehirnmodelle. Sie sind mathematische Systeme, die von der Biologie inspiriert wurden.
Trotzdem hilft die biologische Analogie beim Einstieg: Viele kleine Einheiten verarbeiten Signale. Erst durch viele Verbindungen entsteht komplexes Verhalten.