カオスニューロンは、ニューロンをより脳内の神経細胞に近付けるため、 いろいろな改良がしてある。
実際の脳内の神経細胞の出力は、全か無かの法則に従わず、 出力にばらつきがある。 そこで、出力関数に単位ステップ関数の変わりに、シグモイド関数を使う。 シグモイド関数は図(3.4)、式(3.2)で表される。 図(3.5)は、シグモイド関数の微分である。
は、立ち上がりの鈍さを表すパラメータである。
この関数は、ニューロンにカオスを発生させるために取り入れられたが、
他にも利点がある。
それは、ニューロンの出力に使われている単位ステップ関数は不連続であるので
微分するとデルタ関数になり、コンピュータでは計算でないが、
シグモイド関数は微分がコンピュータで計算できるということである。
もう一つの脳内の神経細胞の特徴に不応性がある。 不応性とは、脳内の神経細胞がパルスを発生した直後からしばらくの間は、 パルスを出力しにくくなる性質のことである。
これらの性質に加え、入力値や内部状態の時空間加算を考慮すると、 カオスニューロンの出力は式(3.3)になる。
添字 
は、いま出力を計算しているニューロンと、
入力を与えるニューロンを示している。
は入力情報を、 
は内部状態を、それぞれ表す。
具体的には、式(3.4)(3.5)である。
これらの式を図で表すと、図(3.6)のようになる。
