Асинхронный режим работы сети

Если моделировать работу сети как последовательный алгоритм, то в асинхронном режиме работы состояния нейронов в следующий момент времени меняются последовательно: вычисляется локальное поле для первого нейрона в момент , определяется его реакция, и нейрон устанавливается в новое состояние (которое соответствует его выходу в момент ), потом вычисляется локальное поле для второго нейрона с учётом нового состояния первого, меняется состояние второго нейрона, и так далее — состояние каждого следующего нейрона вычисляется с учетом всех изменений состояний рассмотренных ранее нейронов.

По сути при последовательной реализации сети Хопфилда явно не видно, в чём заключается асинхронность, но это видно, если сеть Хопфилда реализовать с параллельными вычислениями. В этом случае асинхронный режим сети Хопфилда упрощен, и носит частный случай по сравнению с общим видом асинхронных сетей, где время передачи для каждой связи между элементами и своё, но постоянное. Чтобы рассмотреть работу сети при параллельной реализации, необходимо ввести понятие такта — как минимальное время, за которое происходит передача сигнала по связи, то есть при . Тогда за промежуток времени между и происходит определённое количество тактов N. И именно в пределах времени из N тактов происходит асинхроность протекания сигналов и выполнения расчётов. То есть, например, когда нужно рассчитать состояние нейрона № 3, необходимо рассчитать состояние нейрона № 1 и состояние нейрона № 2 и умножить это на соответствующие веса и . Но, как оказывается, чтобы рассчитать состояние нейрона № 2, нужно знать обновлённое состояние нейрона № 1 и старое состояние нейрона № 3, умножить их на веса и . Понятно, что физически невозможно рассчитать состояние нейрона № 1 и состояние нейрона № 2 за одно и то же время, так как состояние нейрона № 2 зависит от состояния нейрона № 1. Поэтому связь между нейроном № 1 и нейроном № 3 имеет время передачи , и достигает нейрона № 3 за два такта. Именное такое разное время передачи и позволяет говорить о сети Хопфилда как о сети с асинхронным режимом.

В асинхронном режиме невозможен динамический аттрактор: вне зависимости от количества запомненных образов и начального состояния сеть непременно придёт к устойчивому состоянию (статическому аттрактору).

Дата добавления: 2015-06-04