Опубликован: 13.09.2006 | Уровень: специалист | Доступ: платный | ВУЗ: Новосибирский Государственный Университет
Лекция 2:

Модели нейронов

< Лекция 1 || Лекция 2: 123456 || Лекция 3 >

Запись активации в замкнутой форме

Рассмотрим двухвходовый кубический модуль. Существует 4 значения активации \{S_{00}, S_{01}, S_{10}, S_{11}\}. Выражение для активации будет иметь следующий вид:

\begin{align*}
u = S_{00}(1-x_1)(1-x_2) + S_{01}(1-x_1) x_2 + S_{10}x_1 (1-x_2)+ S_{11}
x_1 x_2,
\end{align*}

x = (x_1,x_2) - входной вектор. Такая запись вызвана тем, что только одно из произведений в сумме должно быть ненулевым. Для поляризованных входов x_1 и x_2 активация

\begin{align*}
 u = [S_{00}(1-x_1)(1-x_2) + S_{01}(1-x_1)(1+x_2) +\\
 +S_{10}(1+x_1)(1-x_2) + S_{11} (1+x_1)(1+x_2)]/4.
\end{align*}

В случае N - входового модуля получим

\begin{align*}
 u = [\sum_{\chi} S_\chi \prod_{i=1}^N (1+x_i)]/2^N.
\end{align*}

Обучение кубических нейронов

Кубические нейроны обучаются путем изменения содержимого ячейки их памяти. Обозначим через `+' операцию инкремента-установки содержимого ячейки в +1, через `-' операцию декремента-установки в -1.

Пусть в начальном состоянии все ячейки кубического нейрона установлены в ноль. Обозначим ячейки, адресуемые обучающей выборкой, как центральные ячейки или центры. Ячейки, близкие к центрам в смысле расстояния Хемминга, будем настраивать на те же или близкие к ним значения, что и сами центры, т.е. должна происходить кластеризация значений ячейки вокруг центра. Это условие должно выполнятся для сети из кубических нейронов. Алгоритм обучения строит так называемое разбиение Вороного, при котором значение в ячейке определяется значением в ближайшем центре, а ячейки, равноудаленные от центров, остаются установленными в ноль. Кубические нейроны допускают большую функциональность, чем полулинейные, и поэтому, возможно, позволяют решать те же задачи при меньшем количестве модулей.

< Лекция 1 || Лекция 2: 123456 || Лекция 3 >
Ирина Ткаченко
Ирина Ткаченко
Россия, Москва
Николай Ткаченко
Николай Ткаченко
Россия