3. Optimal tənzimləmə sistemləri

23. Neyron şəbəkəsinin növləri və arxitekturası

Neyron şəbəkəsi – insan beynindəki bir-biri ilə birləşmiş sinir hüceyrələrini (neyronları) modelləşdirən kompüter proqramı. Neyron şəbəkələri kompüterə, insanda olduğu kimi, özünü təlim etməklə şablonları tanımağa imkan verir. İnsan beyni kimi, neyron şəbəkələri də yalnız təxmini nəticələr verir, ancaq onların edə bildiyi işləri başqa növ kompüter proqramlarının heç biri effektiv yerinə yetirə bilmir. Hər bir neyronun bir neçə girişi və yalnız bir çıxışı olur. Girişlərin bəzisi neyronu həyacanlandırır (aktivləşdirir), başqaları isə buna mane olur (hər biri müəyyən qüvvə ilə). İdeya ondan ibarətdir ki, girişdə konkret bir növ şablon mövcud olduqda, çıxış neyronu aktivləşəcək. Kompüterdə neyronlar və onlar arasındakı birləşmələr ədədlər massivi şəklində təsvir olunur. Neyron şəbəkələrin təlimi heyvanların təliminə bənzəyir.

Neyron şəbəkələrin bir çox növü var. Bunlara misal olaraq:

• 
  Perseptron
  
• 
  Çox qatlı perseptron (Multi-Layer Perceptron)
  
• 
  RBFcooperation
  
• 
  SOM
  
• 
  Necognitron
  
• 
  Recurrent neural networks (RNN)
  
• 
  Convolutional neural network (CNN)
  
• 
  və s.
  

Neyron şəbəkələrinin hesablama gücü (həll edə biləcəyi məsələlər) neyronlar arasındakı əlaqələrlə və çəki əmsalları ilə müəyyənləşir. Neyron şəbəkələrinin arxitekturalarının iki növünü ayırd etmək olar. Tam əlaqəli (şəkil 7.2) və ierarxik (şəkil 7.3) neyron şəbəkələri

Taməlaqəli arxitekturada bütün elementlər bir-biri ilə əlaqələndirilib. Yəni hər birinin çıxışı bütün digər neyronların girişi ilə əlaqələnib, həmçinin neyronun çıxışı girişi birləşdirilib. N neyrona malik taməlaqəli şəbəkədə əlaqələrin sayı N*N-dir. İerarxik arxitekturalı neyron şəbəkələrində hər bir qrup neyronlar ayrıca layda, yaxud səviyyədə, yerləşir və hər bir neyron özündən əvvəlki və sonrakı laydakı neyronlarla əlaqələnir. Giriş layındakı neyronlar xarici mühitdən siqnalı alır və sonrakı neyronlara paylayır. Çıxış layındakı neyronların çıxışı xarici mühitə verilir, məsələn, AİS-də icra mexanizminin girişinə daxil olur. Şəbəkədə siqnalların ötürülmə istiqamətinə görə rekurent (feedback şəkil 7.4) və qeyri-rekurent (feed-forward şəkil 7.5) kimi növlərini ayırd edirlər.