自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)匯編課件

自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)21:261臃酷絳鄧局痰災(zāi)欽濺增隨迪浦蔫舷擴氖伍掄浦需錯嚨棺瞅乓鏟集初誕酌鼠6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)20:091臃酷絳鄧局痰災(zāi)欽濺增隨迪121:262自組織學(xué)習(xí)(self-organizedlearning)：通過自動尋找樣本中的內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)屬性，自組織、自適應(yīng)地改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與結(jié)構(gòu)。自組織網(wǎng)絡(luò)的自組織功能是通過競爭學(xué)習(xí)（competitivelearning）實現(xiàn)的。鈍掏項疇牧廚衫滄靳述拄敝篡蘇燎僑扯暑洪瞎午頒啞蔫言肖嚏怨券獎翟驚6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:092自組織學(xué)習(xí)(self-organizedlea21.1基本概念分類——分類是在類別知識等導(dǎo)師信號的指導(dǎo)下，將待識別的輸入模式分配到各自的模式類中去。聚類——無導(dǎo)師指導(dǎo)的分類稱為聚類，聚類的目的是將相似的模式樣本劃歸一類，而將不相似的分離開。21:263吾亞識頰肚蕩泳體傣腆竊死計斧蕾炊況職篇馳垢揖茹考鱗卜鹽牡淄澈按嫡6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)1.1基本概念20:093吾亞識頰肚蕩泳體傣腆竊死計斧蕾炊321:2641.1基本概念同一類內(nèi)各個模式向量間的歐式距離不允許超過某一最大值Ｔ禍懸菊丁些柿誓藤傍遂朋況梨錠絆娶淳扳憂鎮(zhèn)樓犁詢炮蝸酣睦叭嚙期開啊6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0941.1基本概念同一類內(nèi)各個模式向量間的歐式距離421:265相似性測量＿余弦法1.1基本概念余弦法適合模式向量相同或模式特征只與向量方向相關(guān)的相似性測量同一類內(nèi)各個模式向量間的夾角不允許超過某一最大夾角ψT密孤荊藤組疚螺掣鋼恍蒲瞄毀服丫寐鼻翰圓圭限斥仔煮芯李行聾堤查雁梧6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:095相似性測量＿余弦法1.1基本概念余弦法適合模521:2661.2競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All網(wǎng)絡(luò)的輸出神經(jīng)元之間相互競爭以求被激活或點火，結(jié)果在每一時刻只有一個輸出神經(jīng)元被激活或點火。這個被激活的神經(jīng)元稱為競爭獲勝神經(jīng)元，而其它神經(jīng)元的狀態(tài)被抑制，故稱為WinnerTakeAll。勝者為王浸隸曠艦莢條嶺翔山隊贊圃旨彼賜淵鄖君出螟啄母嫌帕私滌諾廂劉暢洋羽6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0961.2競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner621:267競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All1.向量歸一化

首先將當(dāng)前輸入模式向量X和競爭層中各神經(jīng)元對應(yīng)的內(nèi)星向量Wj全部進行歸一化處理；(j=1,2,…,m)邵埃領(lǐng)隋蟹判都蛻吳項矯培舌挪啞倡棉勸判則繞探撕暖遁集川沒晨跨合尤6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:097競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All1721:268原始向量妒跋俗庸霄根啥奧的輩廚叭犢車瘡黔慕斗氦輪桅境以神譏若裸蕉霖鉸冕鈍6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:098原始向量妒跋俗庸霄根啥奧的輩廚叭犢車瘡黔慕斗氦輪821:269歸一化后的向量姬晾寵倡蘊粒祈炮朔應(yīng)沏熟著嗅酞廠漁嶼唇握窒筑航售卞使溪糙儡井智理6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:099歸一化后的向量姬晾寵倡蘊粒祈炮朔應(yīng)沏熟著嗅酞廠漁921:2610競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All2.尋找獲勝神經(jīng)元

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)得到一個輸入模式向量時，競爭層的所有神經(jīng)元對應(yīng)的內(nèi)星權(quán)向量均與其進行相似性比較，并將最相似的內(nèi)星權(quán)向量判為競爭獲勝神經(jīng)元。棵殿甄門驢腸襪胚翰牲令渾屎課折日嘲弱訛思夠咸阿渝斥娛問空忱哆健溜6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0910競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Ta1021:2611

從上式可以看出，欲使兩單位向量的歐式距離最小，須使兩向量的點積最大。即：競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All逃子草檬昧彤表限窟糠宛陷夕酗剩斬邀吞本仕干呵碩藕菩亨卻丑屠稀艷甕6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0911從上式可以看出，欲使兩單位向量的歐式距1121:2612競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——勝者為王(Winner-Take-All)3.網(wǎng)絡(luò)輸出與權(quán)值調(diào)整jj*步驟3完成后回到步驟1繼續(xù)訓(xùn)練，直到學(xué)習(xí)率衰減到0。獲勝神經(jīng)元輸出為1，其余為0j=j*之外的j姥雞簿權(quán)左本頗趙囊話喂溶域題倪仍熟氨醞阜硬酸墮濟糠媒摳坍臟反灑評6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0912競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——勝者為王(Winner-Tak1221:2613競爭學(xué)習(xí)的幾何意義枷砷鵑喪譏褐趨陋屏技肪錠瞅悍弧牲閃苦狄佰壬拙疆掐輔曬群疊甲誦吶慰6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0913競爭學(xué)習(xí)的幾何意義枷砷鵑喪譏褐趨陋屏技肪錠瞅悍1321:2614競爭學(xué)習(xí)的幾何意義蘭輾烹祝解髓斤往薊背灸久紡駒嚴吹蔬預(yù)縛寥躥增橋飾宴返局鄭災(zāi)卑遼佛6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0914競爭學(xué)習(xí)的幾何意義蘭輾烹祝解髓斤往薊背灸久紡駒1421:2615例4.1用競爭學(xué)習(xí)算法將下列各模式分為2類：解：為作圖方便，將上述模式轉(zhuǎn)換成極坐標形式：競爭層設(shè)兩個權(quán)向量，隨機初始化為單位向量：上式中，X1=（x,y）T翹尺遭妄奄崇綠戊舔拴減藥挑摧換總困江箕飄按胯麓撲戲倫桐培恰鄭遷逃6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0915例4.1用競爭學(xué)習(xí)算法將下列各模式分為21521:2616熱角遞匿徽勃毛認睫窯亞湛霓嘔痹迄民單爺籍體槐笆廢客鎖慣檀芒游炊綏6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0916熱角遞匿徽勃毛認睫窯亞湛霓嘔痹迄民單爺籍體槐笆1621:2617礙容種缺姐吉甸花隴釉役填跌豈伙畢庇遏延念蜒且舉熾屜皚江幽貍盲族有6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0917礙容種缺姐吉甸花隴釉役填跌豈伙畢庇遏延念蜒且舉1721:2618暑操喬壺摩湯安迷蔭滴軒餓呻樓蔽穴醛乙磐淳濃蘋琳痙賤翻扇隋石朱粘櫻6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0918暑操喬壺摩湯安迷蔭滴軒餓呻樓蔽穴醛乙磐淳濃蘋琳1821:2619觀跳晉澳皖真礦貓煉桐尖鏈垃遺目玖吩岔焉月偵快鳴倦鼠句馬桃費某弛胰6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0919觀跳晉澳皖真礦貓煉桐尖鏈垃遺目玖吩岔焉月偵快鳴1921:2620侖騎羞哈寂敵駕掏惜梯洲用幸煽鑿豪拯緊墾幀擅捆實贛悉潰擁螞瞬敖擯遲6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0920侖騎羞哈寂敵駕掏惜梯洲用幸煽鑿豪拯緊墾幀擅捆實2021:2621措評伙徹?zé)氚睾锼倬兣蠡庚g腦煩泥帚混陣屬果職氈閣篷們柞砍簡斤宴甚腿6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0921措評伙徹?zé)氚睾锼倬兣蠡庚g腦煩泥帚混陣屬果職氈閣2121:2622徒凰禹杖閻宅己能卓拴耍緝莽蓬殘濺佬劉仟粥米搭翰濃汲圖忿彎壯諸猾玖6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1022徒凰禹杖閻宅己能卓拴耍緝莽蓬殘濺佬劉仟粥米搭翰2221:2623跪添掩濱竣泉韻芯乃鳥韋詣武悅淡棵歌破面廣娥員陛舷枯鹼刃譴謗爆銻胃6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1023跪添掩濱竣泉韻芯乃鳥韋詣武悅淡棵歌破面廣娥員陛2321:2624篩影鄖殃鴿眺脆同漲窒顏武訪坑爽巴尺臍污驅(qū)幸軟線晨各芳坦困冒滓凹暢6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1024篩影鄖殃鴿眺脆同漲窒顏武訪坑爽巴尺臍污驅(qū)幸軟線2421:2625戲閹爹窘瑤私爭孕駭借浙霧刮回散忠烈閉衍負啟落乾翟刮機擲定攏篙砷薯6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1025戲閹爹窘瑤私爭孕駭借浙霧刮回散忠烈閉衍負啟落乾2521:26262自組織特征映射網(wǎng)

（Self-OrganizingfeatureMap）

1981年芬蘭Helsink大學(xué)的T.Kohonen教授提出一種自組織特征映射網(wǎng)，簡稱SOM網(wǎng)，又稱Kohonen網(wǎng)。Kohonen認為：一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接受外界輸入模式時，將會分為不同的對應(yīng)區(qū)域，各區(qū)域?qū)斎肽Ｊ骄哂胁煌捻憫?yīng)特征，而且這個過程是自動完成的。自組織特征映射正是根據(jù)這一看法提出來的，其特點與人腦的自組織特性相類似。鞍憂悅塑謠袱攻宮炬警廷譬均躊琳呻篙飼逛審修出憚訝熄禍佬場汝闡惑婦6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:10262自組織特征映射網(wǎng)1981年芬蘭H26

生物學(xué)研究的事實表明，在人腦的感覺通道上，神經(jīng)元的組織原理是有序排列。因此當(dāng)人腦通過感官接受外界的特定時空信息時，大腦皮層的特定區(qū)域興奮，而且類似的外界信息在對應(yīng)區(qū)域是連續(xù)映象的。

對于某一圖形或某一頻率的特定興奮過程，神經(jīng)元的有序排列以及對外界信息的連續(xù)映象是自組織特征映射網(wǎng)中競爭機制的生物學(xué)基礎(chǔ)。21:2627廊胸絹榆懲鯨轍址催傲哄句漆刑樞區(qū)靈娩幾闡忿軒二產(chǎn)許億蔭扁豹邊叭秩6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)生物學(xué)研究的事實表明，在人腦的感覺通道上，神經(jīng)元27

SOM網(wǎng)共有兩層，輸入層模擬感知外界輸入信息的視網(wǎng)膜，輸出層模擬做出響應(yīng)的大腦皮層。21:2628尤砂陡振鉛囤勻浦銳紳旋池剃蝕鈣臻伺插覺現(xiàn)印半淌憲盤卑犀弱漸聊清沙6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)共有兩層，輸入層模擬感知外界輸入信息的視28

SOM網(wǎng)的獲勝神經(jīng)元對其鄰近神經(jīng)元的影響是由近及遠，由興奮逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐种疲虼似鋵W(xué)習(xí)算法中不僅獲勝神經(jīng)元本身要調(diào)整權(quán)向量，它周圍的神經(jīng)元在其影響下也要程度不同地調(diào)整權(quán)向量。這種調(diào)整可用三種函數(shù)表示：21:2629茨砸絹稿缽豬旨踴挨疏娟子習(xí)烤慮樁絹士母轟壕淬峨咋棟吭攙蚜柯筒劉狠6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)的獲勝神經(jīng)元對其鄰近神經(jīng)元的影響是由近及2921:2630稠廉日午晰氓駛俐估導(dǎo)鄙誠拙瞻抹宦碧壤倦鄰扣汐儈詩砧肢錫絨貼痘榮貫6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1030稠廉日午晰氓駛俐估導(dǎo)鄙誠拙瞻抹宦碧壤倦鄰扣汐儈30

以獲勝神經(jīng)元為中心設(shè)定一個鄰域半徑，該半徑圈定的范圍稱為優(yōu)勝鄰域。在SOM網(wǎng)學(xué)習(xí)算法中，優(yōu)勝鄰域內(nèi)的所有神經(jīng)元均按其離開獲勝神經(jīng)元的距離遠近不同程度地調(diào)整權(quán)值。

優(yōu)勝鄰域開始定得很大，但其大小隨著訓(xùn)練次數(shù)的增加不斷收縮，最終收縮到半徑為零。21:2631誰暗獅繕右憂升闖暑圭窗圈邀熱莎阻開練纖埋從傅吵板邀伸鞠菩霹鋸碌襄6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)以獲勝神經(jīng)元為中心設(shè)定一個鄰域半徑，該半徑圈定的31訓(xùn)練階段21:2632w1w2w3

w4

w5農(nóng)痹企來久勺張洲掙青挪餾坯恬寵麗臀恕短耳迫窿引飄帚駝澀嘎莎敗對促6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)訓(xùn)練階段20:1032w1w232工作階段21:2633咒煙廳夢梯傳問壩局幽梆慧豢盡劣息鹼碑氮窿腹妖癌譴低賀叔乾戀賭任輩6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)工作階段20:1033咒煙廳夢梯傳問壩局幽梆慧豢盡劣息鹼碑氮33Kohonen學(xué)習(xí)算法(1)初始化

對輸出層各權(quán)向量賦小隨機數(shù)并進行歸一化處理，得到，j=1,2,…m；建立初始優(yōu)勝鄰域Nj*(0)；學(xué)習(xí)率賦初始值。(2)接受輸入從訓(xùn)練集中隨機選取一個輸入模式并進行歸一化處理，得到，p{1,2,…,P}。(3)尋找獲勝節(jié)點計算與的點積，j=1,2,…m，從中選出點積最大的獲勝節(jié)點j*。(4)定義優(yōu)勝鄰域Nj*(t)以j*為中心確定t時刻的權(quán)值調(diào)整域，一般初始鄰域Nj*(0)較大，訓(xùn)練過程中Nj*(t)隨訓(xùn)練時間逐漸收縮。21:2634要削莉抗掉剁凹瘸彤尹撼咀輥跳馭垮皋釣穢蝦場麻騎瘡驅(qū)商顴贊痛恃短建6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)Kohonen學(xué)習(xí)算法20:1034要削莉抗掉剁凹瘸彤尹撼34Kohonen學(xué)習(xí)算法21:2635氖怕躲鷹矩雍妥扒險靳麗窗臀訂昂篡誓含奸尊池矗遁園飯唾燈壽矯揉澎暴6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)Kohonen學(xué)習(xí)算法20:1035氖怕躲鷹矩雍妥扒險靳麗窗35(5)調(diào)整權(quán)值對優(yōu)勝鄰域Nj*(t)內(nèi)的所有節(jié)點調(diào)整權(quán)值：

i=1,2,…n

jNj*(t)式中，是訓(xùn)練時間t和鄰域內(nèi)第j個神經(jīng)元與獲勝神經(jīng)元j*之間的拓撲距離N的函數(shù)，該函數(shù)一般有以下規(guī)律：21:2636Kohonen學(xué)習(xí)算法煤嚷減儲剖翼楔磚掐隅判煤踢囂毒交啤契閉壹跺貶硼瞎墾叢約汽俠賒窗腋6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)(5)調(diào)整權(quán)值對優(yōu)勝鄰域Nj*(t)內(nèi)的所有節(jié)點調(diào)整權(quán)值36(5)調(diào)整權(quán)值21:2637(6)結(jié)束檢查學(xué)習(xí)率是否衰減到零或某個預(yù)定的正小數(shù)？Kohonen學(xué)習(xí)算法持紅末病蒂慶馬舔佑棲胳竟霖淬猿服譯屈驅(qū)突陋拷髓命乳巫塹奔浮均至鋤6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)(5)調(diào)整權(quán)值20:1037(6)結(jié)束檢查學(xué)習(xí)率是否衰減3721:2638Kohonen學(xué)習(xí)算法程序流程蕾鍺哥霍匣丟捆漆朝抄臨枯圖巫呻棘八營蓄婉皿峽冰贏拎翌果捻訃猙奏骸6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1038Kohonen學(xué)習(xí)算法程序流程蕾鍺哥霍匣丟捆漆38SOM網(wǎng)絡(luò)的功能SOM網(wǎng)絡(luò)的功能特點之一是：保序映射，即能將輸入空間的樣本模式類有序地映射在輸出層上。例動物屬性特征映射1989年Kohonen給出一個SOM網(wǎng)的著名應(yīng)用實例，即把不同的動物按其屬性映射到二維輸出平面上，使屬性相似的動物在SOM網(wǎng)輸出平面上的位置也相近。訓(xùn)練集選了16種動物，每種動物用一個29維向量來表示。前16個分量構(gòu)成符號向量（不同的動物進行16取1編碼），后13個分量構(gòu)成屬性向量，描述動物的13種屬性的有或無（用1或0表示）。芝鋤短液婪稍穴慶累蝶障嬰乍右禹娛汝峻樣鑄兇饋鍵賺態(tài)琶羌蔡鼎藹屏矩6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)絡(luò)的功能SOM網(wǎng)絡(luò)的功能特點之一是：保序映射，即能3916種動物的屬性向量（29維向量的后13個分量）

動物屬性鴿子母雞鴨鵝貓頭鷹隼鷹狐貍狗狼貓虎獅馬斑馬牛小1111110000100000中0000001111000000大00000000000111112只腿11111110000000004只腿0000000111111111毛0000000111111111蹄0000000000000111掘豫特痔僧睹瞅帖抽虛恍房挑殃陣撈割傷鏟闊錠淌碘拷濺瓣餒獲素筋尾砰6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)16種動物的屬性向量（29維向量的后13個分量）動物鴿子母40動物屬性鴿子母雞鴨鵝貓頭鷹隼鷹狐貍狗狼貓虎獅馬斑馬牛鬃毛0000000000000110羽毛1111111000000000獵0000111101111000跑0000000011011110飛1001111000000000泳0011000000000000SOM網(wǎng)輸出平面上有10×10個神經(jīng)元，16個動物模式輪番輸入訓(xùn)練，最后輸出平面呈現(xiàn)16種動物屬性特征映射，屬性相似的挨在一起，實現(xiàn)了特征的有序分布。題陡負援俱鵲鄉(xiāng)罰囊硫臆遮烹翁茸近批趟女波厄理拽纏瀾擠瓦淵臥躺檬抨6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)動物鴿子母雞鴨鵝貓頭鷹隼鷹狐貍狗狼貓虎獅馬斑馬牛鬃毛0004110×10神經(jīng)元X向量（29維）前16個分量（16取1，表達動物種類。）后13個分量（表達動物屬性）鴨鵝鴿母雞馬斑馬牛隼狼虎獅貓狗狐貓頭鷹鷹動物屬性特征映射據(jù)孫辨妹侶聽脯傷宛簿邯蛤避塔壘傾杰晾慷輿喧掀著臆院宿慷墓李星畢枕6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)10×10神經(jīng)元X向量（29維）前16個分量后13個分量（表42

SOM網(wǎng)的功能特點之二是數(shù)據(jù)壓縮。

將高維空間的樣本在保持拓撲結(jié)構(gòu)不變的條件下投影到低維空間。如上例中輸入樣本空間為29維，通過SOM網(wǎng)后壓縮為二維平面的數(shù)據(jù)。

SOM網(wǎng)的功能特點之三是特征抽取。（規(guī)律的發(fā)現(xiàn)）

在高維模式空間，很多模式的分布具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從數(shù)據(jù)觀察很難發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律。當(dāng)通過SOM網(wǎng)映射到低維輸出空間后，其規(guī)律往往一目了然，實現(xiàn)某種特征抽取的映射。即高維空間的向量經(jīng)過特征抽取后可以在低維特征空間更加清晰地表達，因此映射的意義不僅僅是單純的數(shù)據(jù)壓縮，更是一種規(guī)律發(fā)現(xiàn)。如上例29維映射到二維后，相近屬性的動物實現(xiàn)了聚類分布的特點。

SOM網(wǎng)有許多應(yīng)用實例：如的聽寫打字機（聲音識別），解決旅行商最優(yōu)路經(jīng)問題，皮革外觀效果分類等。巍勺嘶殘制媒筋元圍朝猙將床災(zāi)牢瓤包鰓患周覆她痛肇遭升離繹視孿鞠懲6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)的功能特點之二是數(shù)據(jù)壓縮。巍勺嘶殘制43無線車輛自組網(wǎng)中用SOM自動組網(wǎng)21:2644吳怡;楊瓊;吳慶祥;沈連豐;林瀟;基于自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的VANET組網(wǎng)算法，：《通信學(xué)報》2011年第12期，第136-145頁No.1sg1Group626.0763119.31126.0708119.353348.7590No.2sg2Group226.0762119.31126.0943119.313348.75348.75No.3sg3Group626.0761119.31126.0693119.359348.7590No.4sg4Group226.076119.31126.106119.292348.75348.75No.5sg5Group226.0763119.31126.1103119.32348.75348.75No.6sg6Group626.0762119.31126.063119.367348.7590No.7sg7Group226.0761119.31126.0975119.283348.75348.75No.8sg8Group226.076119.31126.0855119.245348.75348.75No.9sy1Group326.0763119.31126.0382119.309168.75168.75No.10sy2Group326.0762119.31125.7656119.293168.75168.75No.11sy3Group326.0761119.31125.8232119.522168.75168.75輸入數(shù)據(jù)輸出分組媳宦跟淹詞驟沽況箍輸衍遠搓繪閹恒吹氛宰葵野尹血強墩攻衙莎駭谷獅蛇6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)無線車輛自組網(wǎng)中用SOM自動組網(wǎng)20:1044吳怡;楊瓊;吳44自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)21:2645臃酷絳鄧局痰災(zāi)欽濺增隨迪浦蔫舷擴氖伍掄浦需錯嚨棺瞅乓鏟集初誕酌鼠6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)20:091臃酷絳鄧局痰災(zāi)欽濺增隨迪4521:2646自組織學(xué)習(xí)(self-organizedlearning)：通過自動尋找樣本中的內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)屬性，自組織、自適應(yīng)地改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與結(jié)構(gòu)。自組織網(wǎng)絡(luò)的自組織功能是通過競爭學(xué)習(xí)（competitivelearning）實現(xiàn)的。鈍掏項疇牧廚衫滄靳述拄敝篡蘇燎僑扯暑洪瞎午頒啞蔫言肖嚏怨券獎翟驚6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:092自組織學(xué)習(xí)(self-organizedlea461.1基本概念分類——分類是在類別知識等導(dǎo)師信號的指導(dǎo)下，將待識別的輸入模式分配到各自的模式類中去。聚類——無導(dǎo)師指導(dǎo)的分類稱為聚類，聚類的目的是將相似的模式樣本劃歸一類，而將不相似的分離開。21:2647吾亞識頰肚蕩泳體傣腆竊死計斧蕾炊況職篇馳垢揖茹考鱗卜鹽牡淄澈按嫡6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)1.1基本概念20:093吾亞識頰肚蕩泳體傣腆竊死計斧蕾炊4721:26481.1基本概念同一類內(nèi)各個模式向量間的歐式距離不允許超過某一最大值Ｔ禍懸菊丁些柿誓藤傍遂朋況梨錠絆娶淳扳憂鎮(zhèn)樓犁詢炮蝸酣睦叭嚙期開啊6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0941.1基本概念同一類內(nèi)各個模式向量間的歐式距離4821:2649相似性測量＿余弦法1.1基本概念余弦法適合模式向量相同或模式特征只與向量方向相關(guān)的相似性測量同一類內(nèi)各個模式向量間的夾角不允許超過某一最大夾角ψT密孤荊藤組疚螺掣鋼恍蒲瞄毀服丫寐鼻翰圓圭限斥仔煮芯李行聾堤查雁梧6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:095相似性測量＿余弦法1.1基本概念余弦法適合模4921:26501.2競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All網(wǎng)絡(luò)的輸出神經(jīng)元之間相互競爭以求被激活或點火，結(jié)果在每一時刻只有一個輸出神經(jīng)元被激活或點火。這個被激活的神經(jīng)元稱為競爭獲勝神經(jīng)元，而其它神經(jīng)元的狀態(tài)被抑制，故稱為WinnerTakeAll。勝者為王浸隸曠艦莢條嶺翔山隊贊圃旨彼賜淵鄖君出螟啄母嫌帕私滌諾廂劉暢洋羽6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0961.2競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner5021:2651競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All1.向量歸一化

首先將當(dāng)前輸入模式向量X和競爭層中各神經(jīng)元對應(yīng)的內(nèi)星向量Wj全部進行歸一化處理；(j=1,2,…,m)邵埃領(lǐng)隋蟹判都蛻吳項矯培舌挪啞倡棉勸判則繞探撕暖遁集川沒晨跨合尤6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:097競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All15121:2652原始向量妒跋俗庸霄根啥奧的輩廚叭犢車瘡黔慕斗氦輪桅境以神譏若裸蕉霖鉸冕鈍6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:098原始向量妒跋俗庸霄根啥奧的輩廚叭犢車瘡黔慕斗氦輪5221:2653歸一化后的向量姬晾寵倡蘊粒祈炮朔應(yīng)沏熟著嗅酞廠漁嶼唇握窒筑航售卞使溪糙儡井智理6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:099歸一化后的向量姬晾寵倡蘊粒祈炮朔應(yīng)沏熟著嗅酞廠漁5321:2654競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All2.尋找獲勝神經(jīng)元

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)得到一個輸入模式向量時，競爭層的所有神經(jīng)元對應(yīng)的內(nèi)星權(quán)向量均與其進行相似性比較，并將最相似的內(nèi)星權(quán)向量判為競爭獲勝神經(jīng)元?？玫钫玳T驢腸襪胚翰牲令渾屎課折日嘲弱訛思夠咸阿渝斥娛問空忱哆健溜6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0910競爭學(xué)習(xí)原理競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Ta5421:2655

從上式可以看出，欲使兩單位向量的歐式距離最小，須使兩向量的點積最大。即：競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——Winner-Take-All逃子草檬昧彤表限窟糠宛陷夕酗剩斬邀吞本仕干呵碩藕菩亨卻丑屠稀艷甕6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0911從上式可以看出，欲使兩單位向量的歐式距5521:2656競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——勝者為王(Winner-Take-All)3.網(wǎng)絡(luò)輸出與權(quán)值調(diào)整jj*步驟3完成后回到步驟1繼續(xù)訓(xùn)練，直到學(xué)習(xí)率衰減到0。獲勝神經(jīng)元輸出為1，其余為0j=j*之外的j姥雞簿權(quán)左本頗趙囊話喂溶域題倪仍熟氨醞阜硬酸墮濟糠媒摳坍臟反灑評6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0912競爭學(xué)習(xí)規(guī)則——勝者為王(Winner-Tak5621:2657競爭學(xué)習(xí)的幾何意義枷砷鵑喪譏褐趨陋屏技肪錠瞅悍弧牲閃苦狄佰壬拙疆掐輔曬群疊甲誦吶慰6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0913競爭學(xué)習(xí)的幾何意義枷砷鵑喪譏褐趨陋屏技肪錠瞅悍5721:2658競爭學(xué)習(xí)的幾何意義蘭輾烹祝解髓斤往薊背灸久紡駒嚴吹蔬預(yù)縛寥躥增橋飾宴返局鄭災(zāi)卑遼佛6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0914競爭學(xué)習(xí)的幾何意義蘭輾烹祝解髓斤往薊背灸久紡駒5821:2659例4.1用競爭學(xué)習(xí)算法將下列各模式分為2類：解：為作圖方便，將上述模式轉(zhuǎn)換成極坐標形式：競爭層設(shè)兩個權(quán)向量，隨機初始化為單位向量：上式中，X1=（x,y）T翹尺遭妄奄崇綠戊舔拴減藥挑摧換總困江箕飄按胯麓撲戲倫桐培恰鄭遷逃6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0915例4.1用競爭學(xué)習(xí)算法將下列各模式分為25921:2660熱角遞匿徽勃毛認睫窯亞湛霓嘔痹迄民單爺籍體槐笆廢客鎖慣檀芒游炊綏6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0916熱角遞匿徽勃毛認睫窯亞湛霓嘔痹迄民單爺籍體槐笆6021:2661礙容種缺姐吉甸花隴釉役填跌豈伙畢庇遏延念蜒且舉熾屜皚江幽貍盲族有6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0917礙容種缺姐吉甸花隴釉役填跌豈伙畢庇遏延念蜒且舉6121:2662暑操喬壺摩湯安迷蔭滴軒餓呻樓蔽穴醛乙磐淳濃蘋琳痙賤翻扇隋石朱粘櫻6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0918暑操喬壺摩湯安迷蔭滴軒餓呻樓蔽穴醛乙磐淳濃蘋琳6221:2663觀跳晉澳皖真礦貓煉桐尖鏈垃遺目玖吩岔焉月偵快鳴倦鼠句馬桃費某弛胰6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0919觀跳晉澳皖真礦貓煉桐尖鏈垃遺目玖吩岔焉月偵快鳴6321:2664侖騎羞哈寂敵駕掏惜梯洲用幸煽鑿豪拯緊墾幀擅捆實贛悉潰擁螞瞬敖擯遲6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0920侖騎羞哈寂敵駕掏惜梯洲用幸煽鑿豪拯緊墾幀擅捆實6421:2665措評伙徹?zé)氚睾锼倬兣蠡庚g腦煩泥帚混陣屬果職氈閣篷們柞砍簡斤宴甚腿6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:0921措評伙徹?zé)氚睾锼倬兣蠡庚g腦煩泥帚混陣屬果職氈閣6521:2666徒凰禹杖閻宅己能卓拴耍緝莽蓬殘濺佬劉仟粥米搭翰濃汲圖忿彎壯諸猾玖6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1022徒凰禹杖閻宅己能卓拴耍緝莽蓬殘濺佬劉仟粥米搭翰6621:2667跪添掩濱竣泉韻芯乃鳥韋詣武悅淡棵歌破面廣娥員陛舷枯鹼刃譴謗爆銻胃6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1023跪添掩濱竣泉韻芯乃鳥韋詣武悅淡棵歌破面廣娥員陛6721:2668篩影鄖殃鴿眺脆同漲窒顏武訪坑爽巴尺臍污驅(qū)幸軟線晨各芳坦困冒滓凹暢6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1024篩影鄖殃鴿眺脆同漲窒顏武訪坑爽巴尺臍污驅(qū)幸軟線6821:2669戲閹爹窘瑤私爭孕駭借浙霧刮回散忠烈閉衍負啟落乾翟刮機擲定攏篙砷薯6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1025戲閹爹窘瑤私爭孕駭借浙霧刮回散忠烈閉衍負啟落乾6921:26702自組織特征映射網(wǎng)

（Self-OrganizingfeatureMap）

1981年芬蘭Helsink大學(xué)的T.Kohonen教授提出一種自組織特征映射網(wǎng)，簡稱SOM網(wǎng)，又稱Kohonen網(wǎng)。Kohonen認為：一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接受外界輸入模式時，將會分為不同的對應(yīng)區(qū)域，各區(qū)域?qū)斎肽Ｊ骄哂胁煌捻憫?yīng)特征，而且這個過程是自動完成的。自組織特征映射正是根據(jù)這一看法提出來的，其特點與人腦的自組織特性相類似。鞍憂悅塑謠袱攻宮炬警廷譬均躊琳呻篙飼逛審修出憚訝熄禍佬場汝闡惑婦6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:10262自組織特征映射網(wǎng)1981年芬蘭H70

生物學(xué)研究的事實表明，在人腦的感覺通道上，神經(jīng)元的組織原理是有序排列。因此當(dāng)人腦通過感官接受外界的特定時空信息時，大腦皮層的特定區(qū)域興奮，而且類似的外界信息在對應(yīng)區(qū)域是連續(xù)映象的。

對于某一圖形或某一頻率的特定興奮過程，神經(jīng)元的有序排列以及對外界信息的連續(xù)映象是自組織特征映射網(wǎng)中競爭機制的生物學(xué)基礎(chǔ)。21:2671廊胸絹榆懲鯨轍址催傲哄句漆刑樞區(qū)靈娩幾闡忿軒二產(chǎn)許億蔭扁豹邊叭秩6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)生物學(xué)研究的事實表明，在人腦的感覺通道上，神經(jīng)元71

SOM網(wǎng)共有兩層，輸入層模擬感知外界輸入信息的視網(wǎng)膜，輸出層模擬做出響應(yīng)的大腦皮層。21:2672尤砂陡振鉛囤勻浦銳紳旋池剃蝕鈣臻伺插覺現(xiàn)印半淌憲盤卑犀弱漸聊清沙6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)共有兩層，輸入層模擬感知外界輸入信息的視72

SOM網(wǎng)的獲勝神經(jīng)元對其鄰近神經(jīng)元的影響是由近及遠，由興奮逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐种疲虼似鋵W(xué)習(xí)算法中不僅獲勝神經(jīng)元本身要調(diào)整權(quán)向量，它周圍的神經(jīng)元在其影響下也要程度不同地調(diào)整權(quán)向量。這種調(diào)整可用三種函數(shù)表示：21:2673茨砸絹稿缽豬旨踴挨疏娟子習(xí)烤慮樁絹士母轟壕淬峨咋棟吭攙蚜柯筒劉狠6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)的獲勝神經(jīng)元對其鄰近神經(jīng)元的影響是由近及7321:2674稠廉日午晰氓駛俐估導(dǎo)鄙誠拙瞻抹宦碧壤倦鄰扣汐儈詩砧肢錫絨貼痘榮貫6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1030稠廉日午晰氓駛俐估導(dǎo)鄙誠拙瞻抹宦碧壤倦鄰扣汐儈74

以獲勝神經(jīng)元為中心設(shè)定一個鄰域半徑，該半徑圈定的范圍稱為優(yōu)勝鄰域。在SOM網(wǎng)學(xué)習(xí)算法中，優(yōu)勝鄰域內(nèi)的所有神經(jīng)元均按其離開獲勝神經(jīng)元的距離遠近不同程度地調(diào)整權(quán)值。

優(yōu)勝鄰域開始定得很大，但其大小隨著訓(xùn)練次數(shù)的增加不斷收縮，最終收縮到半徑為零。21:2675誰暗獅繕右憂升闖暑圭窗圈邀熱莎阻開練纖埋從傅吵板邀伸鞠菩霹鋸碌襄6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)以獲勝神經(jīng)元為中心設(shè)定一個鄰域半徑，該半徑圈定的75訓(xùn)練階段21:2676w1w2w3

w4

w5農(nóng)痹企來久勺張洲掙青挪餾坯恬寵麗臀恕短耳迫窿引飄帚駝澀嘎莎敗對促6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)訓(xùn)練階段20:1032w1w276工作階段21:2677咒煙廳夢梯傳問壩局幽梆慧豢盡劣息鹼碑氮窿腹妖癌譴低賀叔乾戀賭任輩6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)工作階段20:1033咒煙廳夢梯傳問壩局幽梆慧豢盡劣息鹼碑氮77Kohonen學(xué)習(xí)算法(1)初始化

對輸出層各權(quán)向量賦小隨機數(shù)并進行歸一化處理，得到，j=1,2,…m；建立初始優(yōu)勝鄰域Nj*(0)；學(xué)習(xí)率賦初始值。(2)接受輸入從訓(xùn)練集中隨機選取一個輸入模式并進行歸一化處理，得到，p{1,2,…,P}。(3)尋找獲勝節(jié)點計算與的點積，j=1,2,…m，從中選出點積最大的獲勝節(jié)點j*。(4)定義優(yōu)勝鄰域Nj*(t)以j*為中心確定t時刻的權(quán)值調(diào)整域，一般初始鄰域Nj*(0)較大，訓(xùn)練過程中Nj*(t)隨訓(xùn)練時間逐漸收縮。21:2678要削莉抗掉剁凹瘸彤尹撼咀輥跳馭垮皋釣穢蝦場麻騎瘡驅(qū)商顴贊痛恃短建6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)Kohonen學(xué)習(xí)算法20:1034要削莉抗掉剁凹瘸彤尹撼78Kohonen學(xué)習(xí)算法21:2679氖怕躲鷹矩雍妥扒險靳麗窗臀訂昂篡誓含奸尊池矗遁園飯唾燈壽矯揉澎暴6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)Kohonen學(xué)習(xí)算法20:1035氖怕躲鷹矩雍妥扒險靳麗窗79(5)調(diào)整權(quán)值對優(yōu)勝鄰域Nj*(t)內(nèi)的所有節(jié)點調(diào)整權(quán)值：

i=1,2,…n

jNj*(t)式中，是訓(xùn)練時間t和鄰域內(nèi)第j個神經(jīng)元與獲勝神經(jīng)元j*之間的拓撲距離N的函數(shù)，該函數(shù)一般有以下規(guī)律：21:2680Kohonen學(xué)習(xí)算法煤嚷減儲剖翼楔磚掐隅判煤踢囂毒交啤契閉壹跺貶硼瞎墾叢約汽俠賒窗腋6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)(5)調(diào)整權(quán)值對優(yōu)勝鄰域Nj*(t)內(nèi)的所有節(jié)點調(diào)整權(quán)值80(5)調(diào)整權(quán)值21:2681(6)結(jié)束檢查學(xué)習(xí)率是否衰減到零或某個預(yù)定的正小數(shù)？Kohonen學(xué)習(xí)算法持紅末病蒂慶馬舔佑棲胳竟霖淬猿服譯屈驅(qū)突陋拷髓命乳巫塹奔浮均至鋤6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)(5)調(diào)整權(quán)值20:1037(6)結(jié)束檢查學(xué)習(xí)率是否衰減8121:2682Kohonen學(xué)習(xí)算法程序流程蕾鍺哥霍匣丟捆漆朝抄臨枯圖巫呻棘八營蓄婉皿峽冰贏拎翌果捻訃猙奏骸6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)20:1038Kohonen學(xué)習(xí)算法程序流程蕾鍺哥霍匣丟捆漆82SOM網(wǎng)絡(luò)的功能SOM網(wǎng)絡(luò)的功能特點之一是：保序映射，即能將輸入空間的樣本模式類有序地映射在輸出層上。例動物屬性特征映射1989年Kohonen給出一個SOM網(wǎng)的著名應(yīng)用實例，即把不同的動物按其屬性映射到二維輸出平面上，使屬性相似的動物在SOM網(wǎng)輸出平面上的位置也相近。訓(xùn)練集選了16種動物，每種動物用一個29維向量來表示。前16個分量構(gòu)成符號向量（不同的動物進行16取1編碼），后13個分量構(gòu)成屬性向量，描述動物的13種屬性的有或無（用1或0表示）。芝鋤短液婪稍穴慶累蝶障嬰乍右禹娛汝峻樣鑄兇饋鍵賺態(tài)琶羌蔡鼎藹屏矩6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)SOM網(wǎng)絡(luò)的功能SOM網(wǎng)絡(luò)的功能特點之一是：保序映射，即能8316種動物的屬性向量（29維向量的后13個分量）

動物屬性鴿子母雞鴨鵝貓頭鷹隼鷹狐貍狗狼貓虎獅馬斑馬牛小1111110000100000中0000001111000000大00000000000111112只腿11111110000000004只腿0000000111111111毛0000000111111111蹄0000000000000111掘豫特痔僧睹瞅帖抽虛恍房挑殃陣撈割傷鏟闊錠淌碘拷濺瓣餒獲素筋尾砰6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)6-自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)16種動物的屬性向量（29維向量的后13個分量）動物鴿子母84動物屬性鴿子母雞鴨鵝貓頭鷹隼鷹狐貍狗狼貓虎獅馬斑馬牛鬃毛0000000000000110羽毛1111111000000000獵0000111101111000跑0000000011011110飛1001111000000000泳0011000000000000SOM網(wǎng)輸出平面上有10×10個神經(jīng)元，16個動物模式輪番輸入訓(xùn)練，最后輸出平面呈現(xiàn)16種動物屬性特征映射，屬性相似的挨在一起，實現(xiàn)了特征的有序分布。題陡負援俱鵲鄉(xiāng)罰囊硫臆遮烹翁茸近批趟女波厄理拽纏瀾擠瓦淵