Lesson 1

Question 1

מערכת

Answer 1

סט של דברים שעובדים יחד כחלק ממנגנון או מרשתות מתקשרות; שלם מורכב. רשת היא מרכזית ובסיסית לעיסוק במערכות.

Question 2

Ecosystem

Answer 2

מערכת ביולוגית שבה מתארים יחסים בין מינים. למשל יחסי טורף-נטרף.

Question 3

קונקטום

Answer 3

הסט השלם של קשרים פיזיים בין כל הנוירונים. היום מושקעים מאמצים רבים כדי להגיע לקונקטום של בני אדם.

Question 4

anigome

Answer 4

אפיון כל כלי הדם באורגניזם. בעל השפעה רבה על אפיון רשתות נוירונים (fMRI).

Question 5

בעיית הגשר של קוניגסברג

Answer 5

אויילר שאל את עצמו האם קיים מסלול שבו הוא יבקר בכל העיר מבלי לחצות פעמיים את אותו הגשר, והגיע למסקנה שלא קיים מסלול כזה. מתוך ההוכחות של אויילר, קמו מספר הגדרות בתורת הגרפים.

Question 6

צמתים (E)

Answer 6

קבוצה של יחידות בסיסיות שיוצרות את הגרף.

Question 7

קשתות (E)

Answer 7

החיבורים בין הצמתים.

Question 8

מטריצת סמיכויות

Answer 8

מטריצה שבה מאחסנים ומנתחים את מבני הגרפים. ניתן ליצור מטריצות ללא משקל (מציינות רק האם קיים קשר בין הנוירונים או לא), או מטריצות עם משקל (מציינות כמה סינפסות מחברות בין הנוירונים) - חיבורים עם משקל גדול יותר יוצגו כעבים יותר. קשרים אקסיטטורים יהיו עם סימן חיובי וקשרים אינהיביטורים יהיו עם סימן שלילי. מטריצת סמיכויות מאפשרת לעקוב אחר קשרים בין אלמנטים ברשת, והיא סימטרית (האלכסון שלה יהיה מורכב מאפסים).

Question 9

גרף

Answer 9

ישות מתמטית שמתאימה ללמידת רשתות. הוא מורכב מסט של צמתים וקשתות המחברות ביניהם. הצמתים מייצגים את האלמנטים ברשת והקשתות את החיבורים בתוכה. מטריצת סמיכויות מאפשרת לעקוב אחר קשרים בין אלמנטים ברשת, והיא סימטרית (האלכסון שלה יהיה מורכב מאפסים).

Question 10

Vertex degree

Answer 10

כמה שכנים יש לכל קודקוד. למשל, כמה חברים יש לך בפייסבוק. מחושב ע”י סכימה לאורך השורה והטור במטריצה (כמות האחדים היא כמות החברים).

Question 11

Characteristic path length (קוטר הרשת)

Answer 11

מספר הצמתים במסלול הקצר ביותר בממוצע לאורך כל זוגות הקשתות. מדברים היום על כ-6 דרגות היכרות בין כל העולם. פרמטר גלובלי.

Question 12

Clustering coefficient

Answer 12

כמה מתוך החברים שלי גם חברים זה של זה. מדד לוקלי לחיבוריות של כל קודקוד ברשת.

Question 13

רשת רגולרית

Answer 13

ידוע בדיוק מי מחובר למי ברשת.

Question 14

רשת אקראית

Answer 14

התפלגות המדד נותנת התפלגות גאוסיינית. ככל שהרשת אקראית יותר, כך המרחק שיש לעשות כדי להגיע לכל הנקודות בה קטן. מרמה מסוימת של אקראיות הקשרים ברשת יתחילו להידלדל.

Question 15

רשתות עולם קטן

Answer 15

בין רשת רגולרית לרנדומית. הרשת נהיית אקראית יותר, החיבוריות אינה נפגעת והמרחק שצריך לעבור כדי להגיע לכל האלמנטים ברשת הולך וקטן. כלומר, העברת האינפורמציה נעשית יעילה בהרבה. דוגמאות: קונקטום של סי אלגנס, רשתות חשמל בארה”ב ורשתות חברתיות.

Question 16

Scale-free network

Answer 16

רשת שבנויה כמו האינטרנט (רוב המחשבים מחוברים לאותו

השרת). התפלגות המדד נותנת פונקציית פוור לאוו עם דעיכה חזקתית שלילית. ככל שמספר החברים הולך וגדל, יש ירידה בסדרי גודל.

Question 17

רשתות היררכיות

Answer 17

יש חיבורים מרכזיים שדרכם מתחברים רוב הצמתים ברשת. התפלגות דומה לסקייל פרי אבל בסדרי גודל שונים (סקאלה שונה).

Question 18

Hub

Answer 18

קודקוד מרכזי שמחבר בצורה חזקה בין אלמנטים שונים ברשת. מחבר בין מודולים.

Question 19

module

Answer 19

סוג של אשכול אלמנטים. אם גוזרים אותו מקבלים תת קבוצה.

Question 20

DTI

Answer 20

בדיקה אנטומית, ממנה אפשר להבין איזה אזור מחובר לאיזה אזור. מגדירים אזורים שונים במוח, שיצרו מעין מפה ובונים רשת אנטומית. מבצעים ממוצע של עשרות נבדקים ויוצרים מטריצה ממושקלת שממפה את הרשת המוחית. בונים גרף ממושקל על סמך מטריצת סמיכויות.

Question 21

EEG

Answer 21

רישום פונקציונלי של קליפת המוח. כל אלקטרודה משויכת לאזור אחר במוח, וממפה את פעילותו לאורך זמן. אם יש שני וקטורים של מידע לאורך זמן ניתן לערוך ביניהם קרוס קורלציה: אם כשאזור אחד פעיל, גם השני פעיל – יש ביניהם קורלציה חיובית, אם כשאחד פעיל, השני לא פעיל – יש ביניהם קורלציה שלילית. כך נבנה מפת חיבוריות שמבוססת על קרוס קורלציות. בונים גרף ממושקל על סמך מטריצת סמיכויות.

Question 22

Rich club

Answer 22

קודקודים שמחוברים עם הרבה מאוד קודקודים (עשירים בחיבורים), גם יהיו מחוברים בניהם. כך למשל ניתן לראות בקורטקס, שמאורגן טופולוגית ב-34 אזורים קורטיקלים עשירים בקישוריות.

Question 23

שינויים פתולוגיים בקישוריות מוחית

Answer 23

נמצא שמוחות “נורמליים” ממוקמים בסידור, היררכיה ושונות ממוצעות. כלומר, תיאורטית, ככל שהרשת סוטה יותר מהאמצע הזה, גדל הסיכוי לפתולוגיות מוחיות (לא מוכח לגמרי). כשערכו השוואה בין חולי אלצהיימר לבריאים, מצאו שינויים באזורים .שוני מבחינת הקישוריות בין חולים לבריאים

Question 24

מוטיבים

Answer 24

תכונה ברשתות שהתגלתה ברגולציה ובקרה גנטית. מתקיימת גם בעולם של חיבור בין נוירונים: ירידה בפעילות נוירון פרה סינפטי, תוריד גם את פעילות הנוירון הפוסט סינפטי. ההבדל הוא בקבועי הזמן – טרנסקריפטון יעבוד בסדר זמן של שעות, לעומת נוירון שעובד בסדר גודל של מילישניות. ככול שיש יותר קודקודים הסיבוכיות של המוטיב תגדל.

Question 25

coincidence detector

Answer 25

שני דברים שמתרחשים יחד. בתכנות פעולה לוגית של אנד. למשל, גירוי קטן ב-א גורם לתגובה קטנה ב-ב ולדעיכה (מתחת לסף). לעומת זאת, גירוי ארוך יותר ב-א יעלה את הגירוי ב-ב מעל הסף ויעבור גם ל-ג יחד עם המידע מ-א שגם מגיע ל-ג. באמצעות הפלט של המערכת ניתן לבדוק מה המוטיב החיבורי .שלה

Question 26

Feedforward excitation

Answer 26

תא פרה סינפטי מפעיל תא פוסט סינפטי. מתאים לרוב הסינפסות. חיבור שמעורב בהעברת מידע ובקישורים ארוכי טווח. הסינפסות האלה ברובן הן אקסיטטוריות (גלוטמטרגיות).

Question 27

Feedforward inhibition

Answer 27

תא פרה סינפטי מפעיל תא פוסט סינפטי, שמעכב תא מסוים. כדי שהמידע יעבור הלאה צריך להסיר את האינהיביציה. קיים הרבה בחיבורים קורטיקלים והיפוקמפליים. מערב אינטרניורונים לוקלית (תאים גאבארגיים האחראים על רגולציה ברשת).

Question 28

Convergence

Answer 28

נוירון שעושה סיכום של מספר קלטים ומוציא פלט. התכנסות. מאפשרת גלאי צירוף מקרים מסוג אור/אנד.

Question 29

Divergence

Answer 29

נוירון שמגביר החוצה קלט למספר פלטים שונים. הסתעפות. מאפשרת הגברה של הסיגנל.

Question 30

Lateral inhibition

Answer 30

הגברת חישה סנסורית שמאפשרת להבדיל בין קלטים קרובים. מתקיימת בתאים שכנים שלרוב מעבדים מידע דומה. מאפשרת גלאי קצוות - זיהוי הבדל בין שני סיגנלים.

Question 31

בקרה חוזרת

Answer 31

מרכיב של פידפווארד יחד עם אינהיביציה שחוסמת את הקלט. כך תיווצר בלימה של הפעילות. מערבת אינטרניורונים ועיבוד חישתי, מגבילה את מהירות הפרופגציה.

Question 32

משוב חיובי

Answer 32

מהווה מתג און. מגביר את הסיגנל. יוצר הפעלה רחבה של הרשת.