Марк-1
| Mark I | |
| Тип | Первый американский нейрокомпьютер |
|---|---|
| Производитель | IBM |
| Дата выпуска | 23 июня 1960 |
Марк-1 (MARK 1) — первый в мире нейрокомпьютер, созданный в 1958—1960 годах американским психологом и специалистом в области искусственного интеллекта Фрэнком Розенблаттом в Корнеллском университете. Компьютер был публично продемонстрирован 23 июня 1960 года[1].
Марк-1 представлял собой аппаратную реализацию персептрона, одной из первых моделей искусственных нейронных сетей. Несмотря на относительно простую архитектуру, Марк-1 обладал способностью к обучению и был способен решать определённые задачи по распознаванию образов. В частности, он мог распознавать некоторые буквы английского алфавита[1].
История создания и разработки
Разработка персептрона и создание Марк-1
Идея Марк-1 базировалась на концепции персептрона, предложенной Фрэнком Розенблаттом. Первые результаты исследований были опубликованы в 1958 году в статье «Персептрон: Вероятная модель хранения и организации информации в головном мозге». Подробное описание теории персептронов и их возможностей было представлено Розенблаттом в 1962 году в книге «Принципы нейродинамики: Персептроны и теория механизмов мозга». В этой книге рассматривались различные модели персептронов, включая однослойные и многослойные, с перекрестными и обратными связями. В ней же была доказана теорема сходимости персептрона, имеющая важное значение для понимания принципов обучения нейронных сетей. Аппаратные разработки нейрокомпьютеров начались в 1950-е годы и велись параллельно с работами над универсальными ЭВМ[2][3][4].
Развитие нейрокомпьютеров в СССР (1960—1970-е годы)
Постепенно сфера применения нейрокомпьютеров расширялась вследствие роста числа сложных формализуемых и неформализуемых задач, решить которые на классических компьютерах было невозможно или очень трудно.
Ряд специализированных и экспериментальных нейрокомпьютеров разрабатывался в 1960—1970-е годы. В СССР в 1968 году впервые был разработан нейрокомпьютер на базе двух аналоговых вычислительных машин МН-4 и специализированного блока, реализующего функциональную структуру простейшей нейронной сети. Этот блок принимал входные образы (векторы, сигналы, изображения) (X), указания «учителя» (ɛ), поступающие в блок обучения, и выдавал принятое решение в результате распознавания (Xk). Функциональная структура нейронной сети, реализованная в аналоговом блоке, включала три слоя нейронов.
В 1970 году в СССР был создан более совершенный нейрокомпьютер с более сложной функциональной структурой, реализующей четыре варианта структуры трёхслойной нейронной сети. N обозначала размерность входного вектора, а K — число распознаваемых образов.
В 1974 году в СССР разработан настольный нейрокомпьютер со следующими техническими характеристиками[5]:
- Размерность пространства признаков: 5;
- Входное напряжение: 0-10 В;
- Приведённая относительная ошибка проведения границы: 0,1 %;
- Частота смены образов: 1 кГц;
- Количество классов: 2;
- Потребная мощность: 60 Вт.
Размерность пространства признаков (или размерность входного вектора) определяла число признаков (N=5), по которым описывался образ.
Архитектура Марк-1
- Персептрон: Марк-1 являлся физической реализацией персептрона Розенблатта.
- Обучение: Компьютер был способен к обучению, изменяя веса связей между элементами своей нейронной сети.
- Входные данные: Марк-1 использовал матрицу светочувствительных элементов в качестве входного устройства, способного воспринимать изображения.
Технические характеристики (примеры)[6]:
- Размерность входного вектора: (Для более поздних разработок, например, советских) определяла число признаков, используемых для описания образа.
- Точность: (Для более поздних разработок, например, советских) Характеризовалась приведённой относительной ошибкой.
- Скорость: (Для более поздних разработок, например, советских) Определялась частотой смены образов.
Значение
Создание Марк-1 и последующие разработки в области нейрокомпьютеров стали важными шагами в развитии искусственного интеллекта и нейронных сетей. Они продемонстрировали возможность создания обучаемых машин, способных решать задачи, которые ранее считались прерогативой человеческого интеллекта. Марк-1 и ранние советские нейрокомпьютеры заложили основу для дальнейших исследований и разработок в области нейрокомпьютеров и машинного обучения[7].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Мишель Д. Эстебон. Perceptrons: An Associative Learning Network (англ.). ei.cs.vt.edu (1997). Дата обращения: 25 июня 2025.
- ↑ Розенблатт Ф. Принципы нейродинамики: Перцептроны и теория механизмов мозга. — М.: Мир, 1965. — 480 с.
- ↑ Инфо Динозаврик. Мозг для машины. telegra.ph (11 июля 2024). Дата обращения: 25 июня 2025.
- ↑ Rosenblatt F. The perceptron: a probabilistic model for information storage and organization in the brain (англ.) // Psychological Review. — 1958.
- ↑ Нейрокомпьютер. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 25 июня 2025.
- ↑ Фрэнк Розенблатт – создатель персептрона и нейрокомпьютера "МАРК-1". studopedia.ru. Дата обращения: 25 июня 2025.
- ↑ Горбань А. Н. Нейронные сети на персональном компьютере. — Новосибирск: Наука, 1996. — 276 с.
Ссылки
 | Данная статья имеет статус «проверенной». Это говорит о том, что статья была проверена экспертом |