神經網路聚類方法 SOM演算法原理

2021-07-22 16:57:01 字數 1341 閱讀 4084

乙個神經網路接收外界輸入模式時,將會分為不同的對應區域,各區域對輸入模式有不同的響應特徵,而這個過程是自動完成的。其特點與人腦的自組織特性類似。som的目標是用低維(通常是二維或三維)目標空間的點來表示高維空間中的所有點,盡可能地保持點間的距離和鄰近關係(拓撲關係)。

自組織神經網路:是無導師學習網路。它通過自動尋找樣本中的內在規律和本質屬性,自組織,自適應地改變網路引數與結構。

結構:

som為層次型結構。典型結構是:輸入層加競爭層

輸入層:接收外界資訊,將輸入模式向競爭層傳遞,起「觀察」作用

競爭層:負責對輸入模式進行「分析比較」,尋找規律並歸類。

競爭學習規則就是從神經元細胞的側抑制現象獲得的,它的學習步驟如下:

(1)向量歸一化

對自組織網路中的當前輸入模式向量x、競爭層中各神經元對應的內星權向量

(2)尋找獲勝神經元

將(3)網路輸出與權調整

按wta學習法則,獲勝神經元輸出為「1」,其餘為0,即

只有獲勝神經元才有權調整其權向量

(4)重新歸一化處理

歸一化後的權向量經過調整後,得到的新向量不再是單位向量,因此要對學習調整後的向量重新歸一化,迴圈運算,直到學習率

som演算法原理:

som人工神經網路是乙個可以在一維或二維的處理單元陣列上,形成輸入訊號的特徵拓撲分布,結構如圖一所示。網路模擬了人類大腦神經網路自組織特徵對映的功能。該網路由輸入層和輸出層組成,其中輸入層的神經元個數的選取按輸入網路的向量個數而定,輸入神經元為一維矩陣,接收網路的輸入訊號,輸出層則是由神經元按一定的方式排列成乙個二維節點矩陣。輸入層的神經元與輸出層的神經元通過權值相互聯結在一起。當網路接收到外部的輸入訊號以後,輸出層的某個神經元便會興奮起來.

som神經網路模型

缺點:(1)使用者必選選擇引數、鄰域函式、網格型別和質心個數

(2)乙個som簇通常並不對應單個自然簇、可能有自然簇的合併和**。

(3)缺乏具體的目標函式

(4)som不保證收斂,儘管實際中它通常收斂

som的應用:

(1)汽輪發電機多故障診斷的som神經網路方法

(2)基於som神經網路的柴油機故障診斷

ART神經網路與SOM神經網路

今天學習了兩個神經網路,分別是自適應諧振 art 神經網路與自組織對映 som 神經網路。整體感覺不是很難,只不過一些最基礎的概念容易理解不清。首先art神經網路是競爭學習的乙個代表,競爭型學習是一種常用的無監督學習策略,在使用改策略時,網路的輸出神經元相互競爭,每一時刻只有乙個競爭獲勝的神經元啟用...

SOM自組織神經網路

som自組織神經網路 自組織神經網路競爭學習規則 winner take all。how to find the winner?首先,對網路當前輸入模式向量x和競爭層中的個神經元對應的權重向量wj 對應j神經元 全部進行歸一化,使得x和wj的模為1 當前網路得到乙個輸入模式向量x時,競爭層的所有神經...

神經網路原理

一 應用情況 神經網路在機器學習中應用比較廣泛,比如函式逼近,模式識別,分類,特徵提取 影象處理等方面。二 原理 1 神經元模型 神經元模型基本上包括多個輸入 類似突觸 這些輸入分別被不同的權值相乘 收到的訊號強度不同 然後被乙個數學函式用來計算決定是否激發神經元。還有乙個函式 也許是不變,就是複製...