طراحی شبکه عصبی مصنوعی؛ بعنوان مدلی از شاخ خلفی ماده خاکستری نخاع

هدف از انجام این تحقیق، شناخت بهتر عملکرد شاخ خلفی ماده خاکستری نخاع با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی بوده است. شاخ خلفی ماده خاکستری نخاع که محل ختم آورانهای فاقد میلین و میلین دار نازک است و تحت تاثیر شاخه های جانبی آورانهای میلین دار ضخیم نیز قراردارد. ساختار متعالی لایه های این بخش از ماده خاکستری یکی از علل پیچیدگی مکانیسمهای انتقال پیام درد و کنترل آن است. مدلسازی شاخ خلفی ماده خاکستری نخاع می تواند ابزار مناسبی برای شفاف کردن ساز و کارهای مربوطه باشد. در این تحقیق، تداخل انواع مختلف ورودی های محیطی به شاخ خلفی ماده خاکستری و تاثیرات مراکز موجود در سیستم عصبی مرکزی بر آن، با طراحی یک شبکه عصبی مصنوعی مورد بررسی قرارگرفت.
برای طراحی شبکه برنامه های نرم افزاری به زبان C نوشته شد. این برنامه یک شبکه عصبی سه لایه می سازد که با الگوریتم پس انتشار آموزش می بیند و تعداد ورودی و خروجی سیستم و نیز تعداد نورونها را به دلخواه کاربر تعیین می کند. برای بررسی نتایج و رسم نمودارها از نرم افزارMATLAB استفاده شد.
شبکه طراحی شده، دارای پنج نورون در لایه ورودی و پنج نورون در لایه مخفی بود. شبکه که براساس الگوهای مورد نظر تعلیم یافته بود، مورد آزمون قرارگرفت و تایید شد که یادگیری کامل داشته است. در مرحله بعد، شبکه را در برابر مقادیری از الگوهای ورودی و خروجی که آموزش ندیده بود، امتحان کردیم. نتایج نشان دهنده یادگیری قابل قبول بود. بنابراین شبکه ما قادر به پیش بینی خروجی در برابر ورودی هایی بود که مستقیما به آن وارد نشده بود.
در مقایسه با مدل های قبلی، مدل ما دارای مزیت های زیر بود: استفاده از روش شبکه های عصبی (که یک روش پیشرفته و ساده رایج برای مدل سازی است)، انتخابی بودن شکل شبکه و استفاده از تعداد الگوی ورودی- خروجی بیشتر. مدل ما قادر به توجیه دردهای ریتمیک و اثر تحریک رشته های عصبی ضخیم پوست (لمس) بر درد و چندین اثر دیگر بود.