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Hebbsche Lernregel Die hebbsche Lernregel ist eine vom Psychologen Donald Olding Hebb aufgestellte Regel zum Zustandekom

Hebbsche Lernregel

Die hebbsche Lernregel ist eine vom Psychologen Donald Olding Hebb aufgestellte Regel zum Zustandekommen des Lernens in neuronalen Netzwerken oder allgemein in einem Verband von Neuronen, die gemeinsame Synapsen haben.

Geschichte Bearbeiten

Hebb formulierte 1949 in seinem Buch The Organization of Behavior: „Wenn ein Axon der Zelle A […] Zelle B erregt und wiederholt und dauerhaft zur Erzeugung von Aktionspotentialen in Zelle B beiträgt, so resultiert dies in Wachstumsprozessen oder metabolischen Veränderungen in einer oder in beiden Zellen, die bewirken, dass die Effizienz von Zelle A in Bezug auf die Erzeugung eines Aktionspotentials in B größer wird.“

Das bedeutet: Je häufiger ein Neuron A gleichzeitig mit Neuron B aktiv ist, umso bevorzugter werden die beiden Neuronen aufeinander reagieren („what fires together, wires together“). Dies hat Hebb anhand von Veränderungen der synaptischen Übertragung zwischen Neuronen nachgewiesen.

Als endgültige Bestätigung von Hebbs Thesen gelten die Experimente von Terje Lømo und anderen in den 1960er und 1970er Jahren und der direkte Nachweis der Veränderung von Signalübertragung als Teil des Mechanismus für Lernprozesse und Gedächtnis im Jahr 2014.

Hebb gilt damit als der Entdecker des Modells der synaptischen Plastizität, welche die neurophysiologische Grundlage von Lernen und Gedächtnis darstellt.

Formel Bearbeiten

In künstlichen neuronalen Netzen wird diese Veränderung der synaptischen Übertragung als Gewichtsänderung des neuronalen Graphen abgebildet. Die hebbsche Lernregel ist die älteste und einfachste neuronale Lernregel.

mit

  • : Veränderung des Gewichtes von Neuron i zu Neuron j (also die Änderung der Verbindungsstärke dieser beiden Neuronen)
  • : Lernrate (ein geeignet zu wählender konstanter Faktor)
  • : Aktivierung von Neuron i
  • : Aktivierung von Neuron j, das mit Neuron i verbunden ist.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. T. V. Bliss, T. Lomo: Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. In: J Physiol. 232(2), 1973, S. 331–356, Free Full Text Online. PMID 4727084
  2. G. Yang, C. S. Lai, J. Cichon, L. Ma, W. Li, W. B. Gan: Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning. In: Science. 344(6188), 2014, S. 1173–1178. PMID 24904169
  3. Manfred Spitzer: Geist im Netz, Modelle für Lernen, Denken und Handeln. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1996, ISBN 3-8274-0109-7, S. 107.

Literatur Bearbeiten

  • Donald Hebb: The organization of behavior. A neuropsychological theory. Erlbaum Books, Mahwah, N.J. 2002, ISBN 0-8058-4300-0 (Nachdruck der Ausgabe New York 1949)
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Die hebbsche Lernregel ist eine vom Psychologen Donald Olding Hebb aufgestellte Regel zum Zustandekommen des Lernens in neuronalen Netzwerken oder allgemein in einem Verband von Neuronen die gemeinsame Synapsen haben Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Formel 3 Einzelnachweise 4 LiteraturGeschichte BearbeitenHebb formulierte 1949 in seinem Buch The Organization of Behavior Wenn ein Axon der Zelle A Zelle B erregt und wiederholt und dauerhaft zur Erzeugung von Aktionspotentialen in Zelle B beitragt so resultiert dies in Wachstumsprozessen oder metabolischen Veranderungen in einer oder in beiden Zellen die bewirken dass die Effizienz von Zelle A in Bezug auf die Erzeugung eines Aktionspotentials in B grosser wird Das bedeutet Je haufiger ein Neuron A gleichzeitig mit Neuron B aktiv ist umso bevorzugter werden die beiden Neuronen aufeinander reagieren what fires together wires together Dies hat Hebb anhand von Veranderungen der synaptischen Ubertragung zwischen Neuronen nachgewiesen Als endgultige Bestatigung von Hebbs Thesen gelten die Experimente von Terje Lomo und anderen in den 1960er und 1970er Jahren 1 und der direkte Nachweis der Veranderung von Signalubertragung als Teil des Mechanismus fur Lernprozesse und Gedachtnis im Jahr 2014 2 Hebb gilt damit als der Entdecker des Modells der synaptischen Plastizitat welche die neurophysiologische Grundlage von Lernen und Gedachtnis darstellt 3 Formel BearbeitenIn kunstlichen neuronalen Netzen wird diese Veranderung der synaptischen Ubertragung als Gewichtsanderung des neuronalen Graphen abgebildet Die hebbsche Lernregel ist die alteste und einfachste neuronale Lernregel D w i j h a i a j displaystyle Delta w ij eta cdot a i cdot a j nbsp mit D w i j displaystyle Delta w ij nbsp Veranderung des Gewichtes von Neuron i zu Neuron j also die Anderung der Verbindungsstarke dieser beiden Neuronen h displaystyle eta nbsp Lernrate ein geeignet zu wahlender konstanter Faktor a i displaystyle a i nbsp Aktivierung von Neuron i a j displaystyle a j nbsp Aktivierung von Neuron j das mit Neuron i verbunden ist Einzelnachweise Bearbeiten T V Bliss T Lomo Long lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path In J Physiol 232 2 1973 S 331 356 Free Full Text Online PMID 4727084 G Yang C S Lai J Cichon L Ma W Li W B Gan Sleep promotes branch specific formation of dendritic spines after learning In Science 344 6188 2014 S 1173 1178 PMID 24904169 Manfred Spitzer Geist im Netz Modelle fur Lernen Denken und Handeln Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 1996 ISBN 3 8274 0109 7 S 107 Literatur BearbeitenDonald Hebb The organization of behavior A neuropsychological theory Erlbaum Books Mahwah N J 2002 ISBN 0 8058 4300 0 Nachdruck der Ausgabe New York 1949 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Hebbsche Lernregel amp oldid 185200193