Новосибирский Государственный Университет
Опубликован: 13.09.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 2203 / 518 | Оценка: 4.52 / 4.28 | Длительность: 12:23:00
ISBN: 978-5-9556-0063-5
Специальности: Программист
Лекция 3:

Задача линейного разделения двух классов

< Лекция 2 || Лекция 3: 123 || Лекция 4 >

Настройка весового вектора

Мы требуем, чтобы вектор весов в расширенном пространстве был ортогонален решающей гиперплоскости, и плоскость проходила через начало координат. Обучающую выборку (задачник) для нейрона можно рассматривать как множество пар (V,d), где V - входной вектор, d - класс (выход, принимающий одно из двух значений, например, 0 или 1), которому принадлежит V. Такой тип обучения называется обучением с учителем, т.к. мы сообщаем сети, каким должен быть выходной сигнал для каждого вектора входных сигналов.

Пусть для некоторого V выполняется d = 1, но выход сети

y=f[(V,W)] = 0,

где f(u) = 1 при u>0, и f(u) = 0 при u < 0, т.е. (V,W) < 0 (угол \varphi на рис.2 между векторами V и W больше \pi
/2 ). Чтобы исправить ситуацию, нужно повернуть вектор весов W, приближая его направление к направлению вектора V. В то же время изменение не должно быть слишком резким, чтобы не испортить уже выполненное обучение. Мы достигнем обеих целей, если добавим к вектору W часть вектора V, чтобы получить новый вектор

W' = W + \alpha V, \quad 0 < \alpha < 1.

Предположим теперь, что d = 0, а y = 1 (угол \varphi на рис.2 между векторами V и W меньше \pi /2 ). Теперь нужно увеличить угол между W и V, что получается путем вычитания части V из W:

\begin{align*}
W' = W - \alpha V.
\end{align*}
Настройка вектора весов

увеличить изображение
Рис. 2. Настройка вектора весов

Результирующая запись имеет вид:

\begin{align*}
W' = W + \alpha (d - y)V.
\end{align*}

Параметр \alpha называется скоростью обучения.

Алгоритм обучения нейрона (персептрона) будет иметь вид:

repeat
for \ \forall (V,d) 
    begin
        y = h[(W,V)]; if y \neq d then W' = W + \alpha (d - y)V; 
    end    
until (y = d\ for\ \forall (V,d))
< Лекция 2 || Лекция 3: 123 || Лекция 4 >