Выбор и обоснование передаточной функции нейрона
На пятом этапе производится обоснование выбора передаточной функции.
Передаточная функция должна лишь условно, с наименьшей трудоемкостью воспроизводить аналог операций конъюнкции и дизъюнкции. Нет необходимости в моделировании реальных процессов, происходящих в нейроне. (Известно, что для функционирования и обеспечения жизнеспособности в "живом" нейроне происходит около 240 химических реакций.) Более того, ведь нас интересует только логика мышления, а не физические и химические механизмы ее реализации, сопровождающиеся сложными переходными процессами в отдельном нейроподобном элементе. (Это замечание можно считать критикой в адрес неуместных попыток воспроизведения т.н. сигмоидных функций при решении задач логического характера, хотя применение этих функций эффективно при решении многих "нейроподобных" задач.)
Требования к передаточной функции:
-
эти функции в области преодоления порога должны быть монотонно возрастающими по каждому сигналу на входе нейрона;
- не должно быть "угасания" сигнала возбуждения при его прохождении по сети;
-
сигналы возбуждения на выходном слое должны быть четко различимы по величине для различных эталонных ситуаций;
-
должен быть примерно равным диапазон изменения величин возбуждения нейронов выходного слоя, закрепленных за разными решениями.
В лекции 9 приведен ряд передаточных функций , тривиальных по выполнению и используемых в примерах СПР. Однако в приведенных примерах возникает проблема корректировки весов связей нейронов выходного слоя для приведения величины возбуждения этих нейронов к одному диапазону изменения.
Более того, нейросеть, реализующую СПР, необходимо рассматривать как одно звено в цепочке логического вывода, вырабатывающее информацию для последующих звеньев цепочки. Это позволяет строить сложные, многоуровневые СПР, как цепочки логических выводов, реализующие индуктивное и дедуктивное мышление.
Конкретно это означает, что величины возбуждения нейронов выходного слоя должны, как и величины возбуждения рецепторов, принадлежать диапазону [0, 1], моделируя все ту же достоверность выводов.
Представляется перспективной и подлежащей дальнейшему исследованию передаточная функция 5:
Легко видеть, что величина возбуждения каждого нейрона сети удовлетворяет указанному диапазону.
