5.1. Основные понятия и определения нечетких нейронных сетей

Для пояснения сущности нечетких нейронных сетей рассмотрим простую нейронную сеть, состоящую из одного нейрона с двумя входами. Входные сигналы  «взаимодействуют» с синаптическими весами :

     

Эти частные произведения суммируются, образуя значение net нейрона:

Выход нейрона образуется в результате преобразования значения net некоторой активационной функцией :

Рассмотренная однонейронная сеть, в которой используются операции умножения, суммирования и сигмоидная функция активации, является стандартной нейронной сетью. В случае применения вместо операций умножения, суммирования и активации таких операций, как t-норма или t-конорма, данную нейронную сеть будем называть нечеткой.

Нечеткая нейронная сеть — это нейронная сеть с четкими сигналами, весами и активационной функцией, но с объединением и , и , с использованием операций t-нормы, t-конормы или некоторых других непрерывных операций. Входы, выходы и веса нечеткой нейронной сети — вещественные числа, принадлежащие отрезку [0, 1].

Примерами элементарных нечетких НС являются нечеткий нейрон «И» и нечеткий нейрон «ИЛИ» с двумя входами.

Нечеткий нейрон «И». Входные сигналы  и веса  в данном случае объединяются с помощью -конормы:

,                      ,                                              

а выход образуется с применением -нормы (рис. 5.1, а) :

.                         

Если принять , , то нечеткий нейрон «И» реализует композицию :

.

Нечеткий нейрон «ИЛИ». Входные сигналы  и веса  здесь объединяются с помощью -нормы:

,                      ,                                              

а выход образуется с применением -конормы (рис. 5.1, б):

.                                        

Если принять , , то нечеткий нейрон «ИЛИ» реализует композицию :

.