Нейрокомпьютерные системы



              

Интерпретация ответов сети


При интерпретации выходных сигналов сети необходимы аккуратность и порой изобретательность, ведь от этого истолкования зависят требования, которые мы предъявляем к работе НС. Удачная их формулировка может упростить обучение и повысить точность работы, неудачная — свести на нет предыдущие усилия.

Масштабирование является естественной операцией при обработке выходных сигналов. Стандартные (обезразмеренные) НС формируются так, чтобы их выходные сигналы лежали в интервалах

[-1,1]
(или
[0,1]
). Если нам нужно получить сигнал в интервале
[a,b]
, то нужно преобразовать выходной сигнал
y\in [-1,1]
:

 y = (a + b)/2 + (b - a)y/2.

В задачах классификации наиболее распространено правило интерпретации "победитель забирает все": число нейронов равно числу классов, номер нейрона с максимальным сигналом интерпретируется как номер класса. К сожалению, если классов много, то этот наглядный метод является слишком расточительным, потребляет слишком много выходных нейронов.

Знаковая интерпретация требует только

k=log_2m
нейронов (
m
- число классов). Строится она так. Пусть
y_1, \ldots, y_k
- совокупность выходных сигналов нейронов. Заменим в этой последовательности положительные числа единицами, а отрицательные - нулями. Полученную последовательность нулей и единиц рассматриваем как номер класса в двоичной записи.

Порядковая интерпретация является еще более емкой, чем знаковая. В ней с помощью

k
нейронов можно описать принадлежность к
k!

классам (а не

2^k
как для знаковой). Пусть
y_1, \ldots, y_k
- выходные сигналы. Проведем их сортировку и обозначим через
n_i
номер
i
-го сигнала после сортировки (1 соответствует наименьшему сигналу,
k

- наибольшему). Перестановку

\sigma = (n_1,n_2, \ldots, n_k)
рассмотрим как слово, кодирующее номер класса. Всего возможно
k!
перестановок. Этим интерпретатором можно пользоваться, если характерная ошибка выходного сигнала меньше
1/k
. Даже при
k=10
получаем реализуемые требования к точности
(< 1/10)
и богатые возможности (10! классов).




Содержание  Назад  Вперед