На правах рукописи

На правах рукописи На правах рукописи

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
19.11.2014 Views

Таким образом, можно выделить 4 этапа обработки структурной информации в рассматриваемом нейронном устройстве: 1) формирование в «сенсорном поле» сигналов, соответствующих характеристикам атомов и связей; 2) обработка в каждом из «рецепторов» сигналов, собранных со своего «рецептивного поля»; 3) формирование в «коллекторах» сигналов, инвариантных к перенумерации атомов в молекуле; 4) окончательная обработка инвариантных сигналов в «мозгу» (см. Рис. 63). Заметим, что для корректной работы сети последний этап не является обязательным. Следует отметить, что воплощенная в нейронном устройстве идея «рецептивных полей», собранная с которых первичная информация подвергается дальнейшей обработке в последующих слоях нейронов, в результате чего формируются сигналы, инвариантные к возможным трансформациям входных сигналов, составляют основу парадигмы неокогнитрона [492-495], разработанного в соответствии с нейрофизиологическими данными о том, как визуальная информация обрабатывается в зрительной коре головного мозга [496-498]. Рис. 64. Конфигурация нейронного устройства для молекулы этана 282

7.4.3. Примеры разных конфигураций нейронного устройства Рассмотрим в качестве примера нейронное устройство, состоящее из «мозга» и двух «глаз» (которые мы обозначим как E1 и E2). Возьмем простейшее «сенсорное поле», содержащее только атомные сенсоры, каждый из которых формирует сигнал, равный числу атомов водорода, присоединенных к соответствующему атому (обозначим этот тип сенсора NH). Пусть каждый из «рецепторов» внутри «глаза» E1 получает сигнал только с одного атомного сенсора. Таким образом, «глаз» E1 «смотрит» на неводородные атомы в молекуле. Пусть также каждый из «рецепторов» внутри «глаза» E2 принимает сигналы от двух атомных «рецепторов», соответствующих атомам, образующих химическую связь между собой. Таким образом, глаз E2 «смотрит» на связи между неводородными атомами внутри молекулы. Пусть также каждый «рецептор» внутри обоих глаз содержит два скрытых и один выходной нейрон. В соответствии с числом выходных нейронов, каждый глаз также содержит по одному «коллектору», чей выходной сигнал передается на «мозг». На Рис. 64 представлена конфигурация описанного выше нейронного устройства для молекулы этана. В этом случае, инвариантность предсказываемых нейронным устройством свойств химических соединений относительно перенумерации атомов обеспечивается следующими ограничениями, налагаемыми на значения весов связей ω' и порогов активации θ': ω′ 46 , = ω′ 47 , ; ω′ = ω′ 610 , 712 , ; ω′ 611 , = ω′ 713 , ; ω58 ′, = ω59 ′, ; ω814 ′, = ω′ 916 , ; ω815 ′, = ω′ 917 , ; ω10 ′ , 18 = ω12 ′ , 19; ω11 ′ , 18 = ω13 ′ , 19; ω′ = ω′ 14, 18 16, 19; ω14 ′ , 19 = ω16 ′ , 18; ω15 ′ , 18 = ω17 ′ , 19; ω15 ′ , 19 = ω17 ′ , 18; θ′ 6 = θ′ 7; θ8′ = θ′ 9; θ10 ′ = θ12; ′ θ11 ′ = θ13; ′ θ′ = θ′ θ′ = θ′ 15 17. 14 16; 283

7.4.3. Примеры разных конфигураций нейронного устройства<br />

Рассмотрим в качестве примера нейронное устройство, состоящее из<br />

«мозга» и двух «глаз» (которые мы обозначим как E1 и E2). Возьмем простейшее<br />

«сенсорное поле», содержащее только атомные сенсоры, каждый из которых<br />

формирует сигнал, равный числу атомов водорода, присоединенных к соответствующему<br />

атому (обозначим этот тип сенсора NH). Пусть каждый из<br />

«рецепторов» внутри «глаза» E1 получает сигнал только с одного атомного<br />

сенсора. Таким образом, «глаз» E1 «смотрит» на неводородные атомы в молекуле.<br />

Пусть также каждый из «рецепторов» внутри «глаза» E2 принимает сигналы<br />

от двух атомных «рецепторов», соответствующих атомам, образующих<br />

химическую связь между собой. Таким образом, глаз E2 «смотрит» на связи<br />

между неводородными атомами внутри молекулы. Пусть также каждый «рецептор»<br />

внутри обоих глаз содержит два скрытых и один выходной нейрон. В<br />

соответствии с числом выходных нейронов, каждый глаз также содержит по<br />

одному «коллектору», чей выходной сигнал передается на «мозг».<br />

На Рис. 64 представлена конфигурация описанного выше нейронного<br />

устройства для молекулы этана. В этом случае, инвариантность предсказываемых<br />

нейронным устройством свойств химических соединений относительно<br />

перенумерации атомов обеспечивается следующими ограничениями, налагаемыми<br />

на значения весов связей ω' и порогов активации θ': ω′ 46 ,<br />

= ω′<br />

47 ,<br />

; ω′ = ω′<br />

610 , 712 ,<br />

;<br />

ω′ 611 ,<br />

= ω′<br />

713 ,<br />

; ω58 ′, = ω59<br />

′, ; ω814 ′, = ω′<br />

916 ,<br />

; ω815 ′, = ω′<br />

917 ,<br />

; ω10 ′<br />

, 18<br />

= ω12 ′<br />

, 19; ω11 ′<br />

, 18<br />

= ω13 ′<br />

, 19; ω′ = ω′<br />

14, 18 16, 19;<br />

ω14 ′<br />

, 19<br />

= ω16 ′<br />

, 18; ω15 ′<br />

, 18<br />

= ω17 ′<br />

, 19; ω15 ′<br />

, 19<br />

= ω17 ′<br />

, 18; θ′ 6<br />

= θ′<br />

7; θ8′ = θ′<br />

9; θ10 ′ = θ12; ′ θ11 ′ = θ13; ′ θ′ = θ′<br />

θ′ = θ′<br />

15 17.<br />

14 16;<br />

283

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!