Loading AI tools
Sondertyp eines künstlichen Neuronalen Netzes Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Neural Gas ist ein an selbstorganisierende Karten angelehnter, lernender Algorithmus zur Klassifizierung vektorieller Daten.
Er wurde 1991 von Thomas Martinetz und Klaus Schulten vorgestellt.[1] Die Bezeichnung begründet sich auf der Dynamik der Merkmalsvektoren, deren Verteilung im Datenraum während des Lernprozesses an die Ausbreitung eines Gases erinnert. Anwendung findet es überall dort, wo Datenkompression oder Vektorquantisierung durchgeführt werden müssen, also zum Beispiel in der Spracherkennung, der Bildverarbeitung oder der Mustererkennung. Als robust konvergierende Alternative zum k-Means-Algorithmus wird es auch zur Clusteranalyse eingesetzt. Prominente Erweiterungen des Neural Gas sind das Growing Neural Gas und die Topology Representing Networks.
Gegeben sei eine Häufigkeitsverteilung P(x) von Datenvektoren x sowie eine endliche Zahl von Merkmalsvektoren wi, i=1,...,N.
Mit jedem Zeitschritt t wird ein zufällig aus P gewählter Datenvektor präsentiert. Danach wird zunächst die Entfernungsrangfolge der Merkmalsvektoren zum gegebenen Datenvektor x bestimmt. i0 bezeichnet den Index des nächstliegenden Merkmalsvektors, i1 den Index des zweitnächsten usw. und iN-1 den Index des zu x entferntesten Merkmalsvektors. Dann wird jeder Merkmalsvektor adaptiert. Der Adaptionsschritt lautet für k=0,...,N-1
mit ε als Adaptionsschrittweite und λ als sogenannte Nachbarschaftsreichweite. ε und λ nehmen dabei mit der Zahl t der Adaptionsschritte ab. Nach ausreichend vielen Adaptionsschritten decken die Merkmalsvektoren den Datenraum gleichmäßig ab.
mit εstart = 1 als Startlernrate und εend = 0,001 als Lernrate zum Ende des Verfahrens, d. h. nach tmax Stimuluspräsentationen.
mit λstart = N/2 als Reichweite zu Beginn und λend = 0,01 als Reichweite zum Ende des Verfahrens.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.