Milli Aviasiya Akademiyası "Aerokosmik informasiya sistemləri" kafedrası " Neyron şəbəkələri və neyrokompüterli sistemlər" fənni üzrə mühazirə

NEYRON ŞƏBƏKƏLƏRİNİN ARXİTEKTURASI.

Neyron şəbəkəsi müəyyən bir strukturda əlaqələndirilmiş ayrı-ayrı neyronların yığımından ibarətdir. Bu şəbəkənin hesablama gücü , onun həll edə biləcəyi məsələlər, məhz bu əlaqələrlə müəyyən edilirlər. Şəbəkənin əlaqələrinin nizamlanması və bu əlaqələrin yaradılması qaydaları məhz şəbəkənin arxitekturasını təyin edir. Bu mənada neyron şəbəkənin 2 əsas arxitekturasını fərqləndirmək olar.

I. Tam əlaqəli şəbəkələr.

II. İerarxik şəbəkələr.

Qraf nəzəriyyəsindən məlum olduğu kimi tam əlaqəli arxitekturada şəbəkənin bütün elementləri bir-biri ilə əlaqədədirlər. Neyron şəbəkələrin terminində bu o deməkdir ki, hər bir neyronun çıxışı digər başqa neyronların girişləri ilə birləşdirilmiş, onun girişləri isə digər neyronların çıxışları ilə əlaqələndirilirlər. Aşağıdakı şəkildə 6 neyrondan ibarət tam əlaqəli neyron şəbəkə göstərilmişdir.

Ierarxik arxiteturada ayrı-ayrı səviyyələrdə və ya qatlarda yerləşdirilmiş neyron qruplarını ayırmaq olar. Burada qatın hər bir neyronu sonrakı və əvvəlki qatlardan hər bir neyron ilə əlaqədədirlər. Burada giriş və çıxış qatlarını xüsusilə qeyd etmək olar. Giriş qatlarının neyronları xarici mühitdən siqnalları alır və onları sonrakı qatın neyronları üzrə paylayırlar. Çıxış qatının neyronun çıxışı xarici mühitə daxil olur. Giriş və çıxış qatları arasında yerləşən qat keçid və ya gizli qat adlandırılır. Bu ad onlara ona görə verilir ki, onların bilavasitə xarici mühitlə əlaqəsi olmur. Aşağıdakı şəkildə ierarxik arxiteturaya malik 3 qatdan ibarət neyron şəbəkə göstərilmişdir.

Şəbəkədə siqnalların ötürülməsi istiqamətinə görə 2 cür şəbəkələr mövcuddur: 1). Əks əlaqəsiz və ya rekurent olmayan ( feed forward). 2) Əks rabitəli və ya rekkurent ( feed book). Əks əlaqəsiz şəbəkələrdə bir təbəqənin neyronları yalnız xarici mühitdən və ya ondan əvvəlki qatdan siqnalları qəbul edirlər, ya xarici mühitə, ya da sonrakı qatın neyronlarına ötürürlər. Rekkurent şəbəkədə müəyyən qatın neyronları bundan başqa özləri özlərindən və digər neyronlardan ( həmin qatda yerləşmiş neyronlardan ) siqnalları qəbul edə bilirlər. Beləliklə, rekkurent olmayan şəbəkələrdən fərqli olaraq rekkurent şəbəkələrin neyronlarının çıxış siqnallarının qiyməti yalnız onların girişlərində olan cari siqnalların qiymətləri ilə deyil, eyni zamanda zamanın əvvəlki anında bir sıra neyronların çıxışlarının qiymətləri ilə də müəyyən edilir. Bu isə o deməkdir ki, belə şəbəkə yaddaş elementinə malikdir və müəyyən vaxt müddətində çıxışların vəziyyətləri barəsində informasiyanı yadda saxlamağa imkan verir.

Rekkurent şəbəkənin öz təbəqəsinin neyronları ilə tormozlayıcı əlaqələrinin mövcudluğu halında bu cür şəbəkələr lateral tormozlayıcı şəbəkələr adlandırırlar. Aşağıdakı şəkillərdə müvafiq olaraq rekurent şəbəkə və lateral tormozlayıcı

şəbəkələrin sxemləri verilmişdir

.