Kas yra Hopfieldo neuroninis tinklas?

Hopfieldo neuroninis tinklas yra sistema, naudojama atkartoti informacijos, kurią jis išmoko, modelius. Jis sukurtas pagal žmogaus smegenyse randamą neuroninį tinklą, nors yra sukurtas iš dirbtinių komponentų. Pirmą kartą Johno Hopfieldo sukurtas 1982 m., Hopfield neuroninis tinklas gali būti naudojamas norint atrasti įvesties šablonus ir apdoroti sudėtingus instrukcijų rinkinius. Jis taip pat naudojamas tiriant žmogaus atmintį.

Hopfieldo neuroninis tinklas yra sudarytas iš vienetų sistemos, kurios yra sujungtos viena su kita kaip žiniatinklis, kuriame kiekvienas blokas yra prijungtas prie visų kitų vienetų. Nors visi vienetai yra sujungti vienas su kitu, atskiras vienetas nesudaro ryšio su savimi. Pirmą kartą kurdamas šį modelį, Hopfieldas naudojo dvejetaines reikšmes 0 ir 1, kad apibūdintų kiekvieno tinklo vieneto veiklą. Nors ši sistema vis dar naudojama, daugelis mokslininkų dabar naudoja -1 ir +1 vienetų veiklai apibūdinti. Neuroninio tinklo vienetas laikomas 0 arba -1, jei jo riba dar nepasiekta, ir 1 arba +1, jei jo riba buvo pasiekta arba viršyta.

Hopfieldo neuroninio tinklo vienetai aktyvuojami ir išleidžia energiją, kai tik pasieks jų slenkstį. Kai Hopfieldo neuroniniam tinklui suteikiama tam tikra įvestis, jis gali atkartoti tą įvestį per sudėtingų jungčių seriją tarp kiekvieno vieneto. Netgi sistemoje, kurioje yra tik 4 atskiri įrenginiai, yra 12 jungčių, kuriomis galima siųsti informaciją. Sudėtinguose tinkluose gali būti milijonai jungčių, todėl jie gali atkartoti ilgas dvejetainio kodo eilutes arba šablonus.

Kad Hopfieldo neuroninis tinklas galėtų atkartoti šabloną, pirmiausia jis turi būti išmokytas ieškomo modelio. Kai sistema žinos tam tikrą modelį, ji galės jį pakartoti, kai vėl atpažins. Dėl to šie tinklai yra naudingi ieškant modelių dideliuose duomenų kiekiuose.

Nors šie tinklai gali atpažinti šablonus, jie gali atpažinti šabloną neteisingai, ypač jei modeliai įsimenami tose neuroninio tinklo dalyse, kurios yra arti viena kitos. Tas pats procesas vyksta žmogaus atmintyje, kurią galima modeliuoti naudojant Hopfield neuroninį tinklą. Atminties netikslumo ir žmonių atminties stiprinimo tyrimai gali būti atliekami naudojant Hopfield neuroninius tinklus.