Модель формирования условных рефлексов

Простейшим процессом обучения распознаванию можно считать формирование условных рефлексов. Процесс осуществляется на основе накопления положительного опыта, при этом способ определения результата опыта детально не рассматривается. Например, положительным результатом может являться факт превышения взаимной корреляционной функции двух изображений определенного порога.

Аналитическое соотношение, описывающее формирование условных рефлексов, имеет следующий вид:

, (7.1)

где - реакция обучаемой системы на s раздражителей после обучающего шага n, a - безусловный раздражитель, b - нейтральный раздражитель, из которого формируется условный раздражитель, P(.) - предикат, принимающий значение, равное 1, если условие в скобках выполнено, и 0 - в противном случае, - параметр накопления воздействия нейтрального раздражителя, - порог срабатывания i-го раздражителя.

Параметр накопления воздействия нейтрального раздражителя определяется по следующим формулам:

, , (7.2)

где - случайный фактор (настроение), - функция запоминания,

- функции забывания, обмана (угасания условного рефлекса).

В процессе формирования условных рефлексов принято выделять моменты появления условного рефлекса и его угасания.

Пример возможного задания последовательности появления раздражителей и функций запоминания и угасания приведен на рис.7.1.

Рис.7.1. Диаграммы изменения функций, определяющих процесс формирования условных рефлексов

Кроме того, необходимо задать значение порога, например, N₀=10. Результаты расчетов по формулам (1.1) и (1.2) удобно заносить в следующую таблицу.

Таблица 7.1.

Результаты формирования условного рефлекса

Моменты пересечения порога срабатывания N₀ представлены на рис.7.2.

Рис.7.2. Процесс накопления положительного опыта

Множество вариантов можно получить, варьируя уровни и диаграммы факторов, времена прерывания и прекращения положительных и отрицательных воздействий.