式 (3.1) の関数 f(u) は, 細胞の出力関数と呼ばれる関数で, 一般に単調非減少関数である。
入力 ,出力 y のとり得る値としては,
2 値のみを許すモデルや実数値を許すモデルがある。
2 値モデルの場合,関数 f(u) は,
式 (3.2) ,図 3.3 で定義される階段関数となる。
このように,出力として 0,1 の 2 値をとるようなモデルを, 入力の総和がしきい値を越えた時のみ 1 を出力することから, 線形しきい値素子モデルという。 また,この階段関数には,出力の 0 を -1 におきかえ, 対称性を利用したモデルもある。
連続モデルの場合の f(u) の形はいろいろなものが考えられるが, よく使われるのにシグモイド( s 字形)関数と呼ばれるものがある。 シグモイド関数として有名なものは,式 (3.3), 図 3.4 である。