Нейросетевые структуры и технологии. Часть 1. Электрические и математические модели нейронов. НС прямого распространения. Клюкин В.И - 42 стр.

UptoLike

42
определяется всеми компонентами гессиана, а после отсечения веса с ми-
нимальной S
i
уточнение оставшихся происходит согласно
1
1
1,
i
i
ii
w
wH
H
-
-
D
éù
ëû
r
(3.20)
где
[
]
10,0,,1,0
i
=
r
KK
вектор с единичной компонентой в i-й позиции.
Коррекция производится после отсечения каждого очередного веса и заме-
няет повторное обучение НС.
3. Редукция НС с использованием штрафной функции состоит в та-
кой организации обучения, которая провоцирует самостоятельное умень-
шение значений весов с исключением тех, величина которых опускается
ниже определенного порога. Для этого целевая функция
()
Ew
r
модифици-
руется таким образом, чтобы в процессе обучения значения w
ij
минимизи-
ровались автоматически вплоть до некоторого порога, после достижения
которого они приравниваются к нулю. В простейшем варианте
(
)
(
)
(0)2
,
γ ,
ij
ij
EwEww
=+
å
rr
(3.21)
где
(
)
(0)
Ew
r
стандартная целевая функция, g коэффициент штрафа. Каж-
дый цикл обучения складывается из двух этапов: минимизации
(
)
(0)
Ew
r
лю-
бым стандартным методом и коррекции значений весов согласно формуле
(
)
(0)
1
ηγ ,
ijij
ww=- (3.22)
где
(0)
ij
w
значения весов после первого этапа, h коэффициент обучения.
Следует отметить, что при такой функции штрафа происходит уменьшение
всех весов и выбор порога отсечения должен производится весьма осторожно.
Более приемлемые результаты получаются при модификации
()
Ew
r
в
виде
( ) ( )
2
(0)
,
2
1
γ ,
2
1
ij
ij
ik
k
w
EwEw
w
=+
æö
ç÷
+
ç÷
èø
å
å
rr
(3.23)
когда осуществляется не только редукция межнейронных связей, но и ис-
ключаются те нейроны, для которых
å
»
k
ik
w 0
. Правило коррекции весов
в этом случае выглядит следующим образом
определяется всеми компонентами гессиана, а после отсечения веса с ми-
нимальной Si уточнение оставшихся происходит согласно
                                        wi       �1
                                                      �
                            �w �               H    � 1i,                (3.20)
                                    �� H �1 ��
                                             ii
    �
где 1i � � 0, 0, �, 1, � 0� – вектор с единичной компонентой в i-й позиции.
                           T


Коррекция производится после отсечения каждого очередного веса и заме-
няет повторное обучение НС.
       3. Редукция НС с использованием штрафной функции состоит в та-
кой организации обучения, которая провоцирует самостоятельное умень-
шение значений весов с исключением тех, величина которых опускается
                                                             �
ниже определенного порога. Для этого целевая функция E ( w) модифици-
руется таким образом, чтобы в процессе обучения значения wij минимизи-
ровались автоматически вплоть до некоторого порога, после достижения
которого они приравниваются к нулю. В простейшем варианте
                               �            �
                           E � w� � E (0) � w� � γ�wij2 ,                (3.21)
                                                      i, j

            �
где E (0) � w � – стандартная целевая функция, � – коэффициент штрафа.   Каж-
                                                                   �
дый цикл обучения складывается из двух этапов: минимизации E (0) � w � лю-
бым стандартным методом и коррекции значений весов согласно формуле

                               wij � wij(0) �1 � ηγ � ,                  (3.22)

где wij(0) – значения весов после первого этапа, � – коэффициент обучения.
Следует отметить, что при такой функции штрафа происходит уменьшение
всех весов и выбор порога отсечения должен производится весьма осторожно.
                                                                      �
      Более приемлемые результаты получаются при модификации E ( w) в
виде
                        �     (0) �  1             wij2
                    E � w� � E � w� � γ�                     ,       (3.23)
                                     2 i, j �              �
                                            �� 1 � � wik2 ��
                                             �      k      �

когда осуществляется не только редукция межнейронных связей, но и ис-
ключаются те нейроны, для которых � wik � 0 . Правило коррекции весов
                                             k

в этом случае выглядит следующим образом



                                                 42