Архитектура ассоциативно-проективных нейронных сетей

Основной структурной единицей ассоциативно-проективной нейронной сети (АПНС) является нейронное поле. Нейронное поле (НП) — это подмножество нейронов, выполняющих одну и ту же функцию. У нейронов одного нейронного поля связи между собой и с нейронами других полей формируются по общим правилам для всех нейронов поля. Различают три нейронных поля: сеть нейронный искусственный интеллект ассоциативное (А),.

буферное (B),.

разностное (D).

Ассоциативное НП предназначено для формирования нейронных ансамблей в режиме обучения нейронной сети и для ассоциативного восстановления нейронных ансамблей в рабочем режиме.

Буферное НП предназначено для сбора информации, временного хранения и нормирования размеров нейронных ансамблей.

Разностное НП предназначено для определения различия двух возбужденных нейронных ансамблей.

Любое нейронное поле может иметь счетчик (Ct) — специальное устройство, определяющее количество возбужденных нейронов в этом поле.

Нейронным ансамблем (НА) называется подмножество нейронов, связанных взаимными возбуждающими связями. Нейронный ансамбль является основным информационным элементом всех иерархических уровней НС. Нейронный ансамбль формируется из совокупности элементов более низких иерархических уровней.

Пусть необходимо построить описание объекта «дерево», состоящего из ствола, ветвей и листьев (рис. 6.2). Каждый из признаков, описывающих части объекта (цвет, форма, …), в ассоциативном поле НС нижнего уровня закодирован в виде подмножества нейронов, из которых сформирован соответствующий НА. Тогда на следующем иерархическом уровне могут быть сформированы нейронные ансамбли, соответствующие листьям, стволу, ветвям. Для того чтобы размеры ансамбля на верхнем уровне не были слишком большими, в ансамбль верхнего уровня попадает только часть нейронов из ансамбля низшего уровня.

Процедуру выбора части нейронов для передачи на верхний уровень называют нормированием нейронного ансамбля.

Существуют три типа связи между нейронами в ассоциативно-проективной НС.

• 1. Ассоциативные связи.
• 2. Проективные связи (Р).

Для описания проективных нейронных связей используются выражения:

AiPkBj, Pk=P (xl, ym, u),.

где xlAi, ymBj, u — символ, определяющий знак связи.

.

Проективные связи могут быть включены или выключены специальным устройством управления проективными связями. Сигналы по связям передаются только в том случае, если они включены.

3. Рецептивные связи (F).

Подмножество нейронов поля Bi, связанных с одним нейроном поля Bi+1, называют рецептивным полем этого нейрона. Чтобы задать правила формирования рецептивных связей, необходимо каким-либо конструктивным образом определить рецептивное поле и указать порог срабатывания нейрона, к которому относится рецептивное поле.

Рецептивные нейронные связи описываются выражением:

BiFkBj (), Fk=F ({xlm}yrs, u),.

где — порог срабатывания нейронов поля Bi, {xlm} Bi, yrs Bj, u-символ, определяющий вид связи.