Нормальное функционирование


Слой Кохонена. В своей простейшей форме слой Кохонена функционирует в духе «победитель забирает все», т.е. для данного входного вектора один и только один нейрон Кохонена выдает на выходе логическую единицу, все остальные выдают ноль. Нейроны Кохонена можно воспринимать как набор электрических лампочек, так что для любого входного вектора загорается одна из них.

Ассоциированное с каждым нейроном Кохонена множество весов соединяет его с каждым входом. Например, на рис.2.13 нейрон Кохонена К1 имеет веса w11, w21, …, wm1, составляющие весовой вектор . Они соединяются через входной слой с входными сигналами х1, x2, …, xm, составляющими входной вектор x. Подобно нейронам большинства сетей выход z каждого нейрона Кохонена является просто суммой взвешенных входов. Это может быть выражено следующим образом:

                                               zj = w1jx1 + w2jx2 + … + wmjxm,,                                   (2.35)

где zj – это выход z нейрона Кохонена j,

            ,                                                  (2.36)

или в векторной записи

            ,                                                          (2.37)

где z – вектор выходов z слоя Кохонена.

Нейрон Кохонена с максимальным значением z является «победителем». Его выход равен единице, у остальных он равен нулю.

Слой Гроссберга. Слой Гроссберга функционирует в сходной манере. Его выход y является взвешенной суммой выходов z1, z2, …, zn слоя Кохонена, образующих вектор z. Вектор соединяющих весов, обозначенный через V, состоит из весов v11, v21, …, vnp. Тогда выход y каждого нейрона Гроссберга есть

            ,                                                (2.38)

где yj – выход j-го нейрона Гроссберга, или в векторной форме

            ,                                                          (2.39)

где y – выходной вектор слоя Гроссберга; V – матрица весов слоя Гроссберга; z – выходной вектор слоя Кохонена.

Если слой Кохонена функционирует таким образом, что лишь у одного нейрона величина z равна единице, а у остальных равна нулю, то лишь один элемент вектора z отличен от нуля, и вычисления очень просты. Фактически каждый нейрон слоя Гроссберга лишь выдает величину веса, который связывает этот нейрон с единственным ненулевым нейроном Кохонена.