เซลล์ประสาทเทียม (Artificial Neuron)

      เซลล์ประสาทเทียม คือ หน่วยรากฐานของโครงข่ายประสาทเทียม เซลล์ประสาทเทียมไม่สามารถใช้เป็นแบบในการอธิบายการทำงานของเซลล์ประสาทของสิ่งมีชีวิตได้ถูกต้องแต่เป็นการนำเอาแนวคิดที่ได้จากความเข้าใจการทำงานของเซลล์ประสาทของสิ่งมีชีวิตมาประยุกต์ใช้ แบบจำลองพื้นฐานของเซลล์ประสาทเทียมถูกนำเสนอโดยแม็คคัลลอชและพิทส์ตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๔๘๖ โดยมีการทำงานคร่าว ๆ แบบเซลล์ประสาทของสิ่งมีชีวิต คือ ทำหน้าที่รวมสัญญาณที่เข้ามายังเซลล์ประสาทเทียมซึ่งเสมือนว่าเป็นสัญญาณที่เข้ามาตามแดนไดรท์ของเซลล์ประสาทของสิ่งมีชีวิตแล้วยิงสัญญาณกระตุ้นออกไปหากผลรวมของสัญญาณเข้านั้นมีค่าสูงเกินค่าระดับ (threshold) ซึ่งก็เสมือนการยิงสัญญาณไฟฟ้าออกทางแอกซอนจากเซลล์ประสาทของสิ่งมีชีวิตนั่นเอง 

      อย่างไรก็ตามสิ่งที่สำคัญในการจำลองเซลล์ประสาท คือ การจำลองไซแนปส์ทั้งหลายในโครงข่ายประสาทเทียมซึ่งเปรียบเสมือนแหล่งสะสมความรู้ของสมอง การจำลองไซแนปส์นั้นใช้หลักการที่ว่าแต่ละไซแนปส์ทำหน้าที่เป็นตัวปรับเปลี่ยนสภาพสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งมาจากเซลล์ประสาทตัวอื่น ๆ ก่อนส่งสัญญาณนั้นผ่านเดนไดรท์เข้าสู่ตัวเซลล์ประสาทและการปรับเปลี่ยนสัญญาณดังกล่าว จะขึ้นอยู่กับความเหนียวแน่นของการเชื่อมต่อบริเวณรอยต่อไซแนปส์โดยความแข็งแกร่งนี้จะเปลี่ยนไปตามความรู้ที่สมองได้เรียนเข้าไป  แม็คคัลลอชและพิทส์เสนอให้ใช้ตัวแปรตัวหนึ่งเรียกว่า "ค่าน้ำหนัก" (weight) ในการจำลองไซแนปส์หากค่าน้ำหนักนี้มีขนาดใหญ่ก็จะหมายความว่าความเหนียวแน่นของรอยต่อไซแนปส์มีค่าสูงนั่นคือส่งผ่านสัญญาณได้มาก หากค่าน้ำหนักนี้มีขนาดเล็กก็หมายความว่าสัญญาณจะส่งผ่านรอยต่อไซแนปส์ได้น้อย นอกจากนั้นความเป็นบวกหรือลบของค่าน้ำหนักก็มีความหมายเช่นกัน หากค่าน้ำหนักมีค่าเป็นบวกจะหมายความว่าสัญญาณที่วิ่งผ่านรอยต่อไซแนปส์เข้าสู่เซลล์ประสาทเทียมจะเป็นสัญญาณกระตุ้นแต่หากค่าน้ำหนักมีค่าเป็นลบจะหมายความว่าสัญญาณที่ผ่านรอยต่อไซแนปส์เข้าสู่เซลล์ประสาทเทียมจะมีผลเป็นสัญญาณกด
      การทำให้ค่าน้ำหนักและแต่ละค่ามีผลต่อสัญญาณเข้าดังที่กล่าวข้างต้นสามารถทำได้โดยกำหนดให้สัญญาณที่วิ่งเข้าเซลล์ประสาทเป็นผลคูณของค่าน้ำหนักกับสัญญาณเข้าที่ถูกส่งมาจากเซลล์ประสาทเทียมตัวอื่น (หรืออาจเป็นสัญญาณจากภายนอกซึ่งเสมือนว่าเป็นอินพุตของระบบโครงข่ายก็ได้) ในทางคณิตศาสตร์สัญญาณที่ถูกส่งมาจากเซลล์ประสาทเทียมตัวอื่นเป็น x หากให้ค่าน้ำหนักเป็น w และเมื่อสัญญาณ์วิ่งผ่านไซแนปส์เทียมก็จะกลายเป็นสัญญาณที่มีค่า w x วิ่งเข้าสู่เซลล์ประสาทเทียม