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ローゼンブラットはこの形式ニューロンの考え方を基にしてパーセプトロンを開発した。S層(感覚層、入力層)、A層(連合層、中間層)、R層(反応層、出力層)の3つの部分からなる。S層とA層の間はランダムに接続されている。S層には外部から信号が与えられる。A層はS層からの情報を元に反応する。R層はA層の答えに重みづけをして、多数決を行い、答えを出す。パーセプトロンにおいてこの重みと呼んでいる値が人間でいうところの記憶となる。ただし、記憶の学習というと見聞き感じた物を覚える様子を想像しがちだが、パーセプトロンにおける学習は、入力を期待する出力値に変換できる最適な値(重み)を探す作業となる。
1970年頃、デビッド・マーとジェームズ・アルブスによって小脳はパーセプトロンであるという仮説が相次いで提唱された。後に神経生理学者伊藤正男らの前庭動眼反射に関する研究によって、平行繊維-プルキンエ細胞間のシナプスの長期抑圧(LTD; long-term depression)が見つかったことで、小脳パーセプトロン説は支持されている。