Co je to neurfieldová síť Hopfield?

Neuronová síť Hopfield je systém používaný k replikaci vzorů informací, které se naučil. Je modelováno podle neuronové sítě nalezené v lidském mozku, i když je vytvořeno z umělých komponent. Neuronová síť Hopfield, která byla poprvé navržena Johnem Hopfieldem v roce 1982, může být použita k objevování vzorců ve vstupech a může zpracovávat komplikované sady instrukcí. Používá se také při studiu lidské paměti.

Neuronová síť Hopfield je vytvořena ze systému jednotek, které jsou vzájemně propojeny jako web, ve kterém je každá jednotka připojena ke každé další jednotce. Přestože jsou všechny jednotky navzájem propojeny, jednotlivá jednotka netvoří spojení sama se sebou. Když poprvé vytvořil tento model, použil Hopfield binární hodnoty 0 a 1 k popisu činnosti každé jednotky v síti. Přestože se tento systém stále používá, mnoho vědců nyní používá -1 a +1 k popisu činnosti jednotek. Jednotka v neuronové síti je označována jako 0 nebo -1, pokud její prahová hodnota dosud nebyla splněna, a 1 nebo +1, pokud její prahová hodnota byla splněna nebo překročena.

Jednotky neuronové sítě Hopfield jsou aktivovány a uvolňují energii, jakmile je dosaženo jejich prahové hodnoty. Je-li neuronové síti Hopfield dán určitý vstup, je schopen tento vstup opakovat prostřednictvím řady komplexních spojení mezi každou jednotkou. I v systému se 4 samostatnými jednotkami existuje 12 spojení, ze kterých lze informace odesílat. Složité sítě mohou obsahovat miliony připojení, což jim umožňuje opakovat dlouhé řetězce nebo vzorce binárního kódu.

Před tím, než je neuronová síť Hopfielda schopna zopakovat vzorec, musí se nejprve naučit vzor, ​​který hledá. Jakmile systém zná určitý vzorec, bude jej schopen opakovat, kdykoli jej znovu rozpozná. Díky tomu jsou tyto sítě užitečné pro nalezení vzorců ve velkém množství dat.

Ačkoli tyto sítě jsou schopny rozpoznávat vzory, mohou rozpoznávat vzory nesprávně, zejména pokud jsou vzory zapamatovány v částech neuronové sítě, které jsou blízko sebe. Stejný proces se vyskytuje v lidské paměti, kterou lze modelovat pomocí neuronové sítě Hopfield. Výzkum nepřesnosti v paměti a posílení paměti u lidí lze provést pomocí Hopfieldových neuronových sítí.