Классификация нейронных сетей
Одна из возможных классификаций нейронных сетей - по направленности связей.
Нейронные сети бывают с обратными связями и без обратных связей.
Сети без обратных связей
- Сети с обратным распространением ошибки.
Сети этой группы характеризуются фиксированной структурой, итерационным обучением, корректировкой весов по ошибкам. Такие сети были рассмотрены в предыдущей лекции.
- Другие сети (когнитрон, неокогнитрон, другие сложные модели).
Преимуществами сетей без обратных связей является простота их реализации и гарантированное получение ответа после прохождения данных по слоям.
Недостатком этого вида сетей считается минимизация размеров сети - нейроны многократно участвуют в обработке данных.
Меньший объем сети облегчает процесс обучения.
Сети с обратными связями
- Сети Хопфилда (задачи ассоциативной памяти).
- Сети Кохонена (задачи кластерного анализа).
Преимуществами сетей с обратными связями является сложность обучения, вызванная большим числом нейронов для алгоритмов одного и того же уровня сложности.
Недостатки этого вида сетей - требуются специальные условия, гарантирующие сходимость вычислений.
Другая классификация нейронных сетей: сети прямого распространения и рекуррентные сети.
Сети прямого распространения
- Персептроны.
- Сеть Back Propagation.
- Сеть встречного распространения.
- Карта Кохонена.
Рекуррентные сети. Характерная особенность таких сетей - наличие блоков динамической задержки и обратных связей, что позволяет им обрабатывать динамические модели.
- Сеть Хопфилда.
- Сеть Элмана - сеть, состоящая из двух слоев, в которой скрытый слой охвачен динамической обратной связью, что позволяет учесть предысторию наблюдаемых процессов и накопить информацию для выработки правильной стратегии управления. Эти сети применяются в системах управления движущимися объектами.
Нейронные сети могут обучаться с учителем или без него.
При обучении с учителем для каждого обучающего входного примера требуется знание правильного ответа или функции оценки качества ответа. Такое обучение называют управляемым. Нейронной сети предъявляются значения входных и выходных сигналов, а она по определенному алгоритму подстраивает веса синаптических связей. В процессе обучения производится корректировка весов сети по результатам сравнения фактических выходных значений с входными, известными заранее.
При обучении без учителя раскрывается внутренняя структура данных или корреляции между образцами в наборе данных. Выходы нейронной сети формируются самостоятельно, а веса изменяются по алгоритму, учитывающему только входные и производные от них сигналы. Это обучение называют также неуправляемым. В результате такого обучения объекты или примеры распределяются по категориям, сами категории и их количество могут быть заранее не известны.
