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第9章 Hopfield神经网络与联想记忆
第9章 Hopfield神经网络与联想记忆
前言
神经动力学
离散Hopfield神经网络
连续Hopfield神经网络
联想记忆
最优化计算
仿真实例
机器人智能与神经计算实验室(RINC.LAB)
1
/rinc
9.0 前言
对于所介绍的前向网络,
从学习的观点来看,它是一个强有力的学习系统,
系统结构简单、易于编程;
从系统的观点来看,它是一个静态非线性映射,通
过简单非线性处理单元的复合映射可获得复杂系统
的非线性处理能力;
从计算的观点来看,它并不是一强有力系统,缺乏
丰富的动力学行为。
机器人智能与神经计算实验室(RINC.LAB)
2
/rinc
反馈神经网络是一个反馈动力学系统,具有更强的计
算能力。1982年J. Hopfield提出的单层全互连含有对
称突触连接的反馈网络是最典型的反馈网络模型。
Hopfield 用能量函数的思想形成了一种新的计算方法,
阐明了神经网络与动力学的关系,并用非线性动力学
的方法来研究这种神经网络的特性,建立了神经网络
稳定性判据,并指出信息存储在网络中神经元之间的
连接上,形成了所谓的离散Hopfield网络。
机器人智能与神经计算实验室(RINC.LAB)
3
/rinc
1984年,Hopfield设计与研制了Hopfield网络模型的
电路,指出神经元可以用运算放大器来实现,所有
神经元的连接可用电子线路来模拟,称之为连续
Hopfield网络。
连续Hopfield网络成功的解决了旅行商 (Traveling
Salesman Problem,TSP)计算难题(优化问题)。
Hopfield网络是神经网络发展历史上的一个重要的里
程碑。
机器人智能与神经计算实验室(RINC.LAB)
4
/rinc
9.1 神经动力学
1989年Hirsch把神经网络看成是一种非线性动力学
系统,称为神经动力学 (Neurodynamics )。
确定性神经动力学将神经网络作为确定性行为,在
数学上用非线性微分方程的集合来描述系统的行为,
方程解为确定的解。
统计性神经动力学将神经网络看成被噪声所扰动,
在数学上采用随机性的非线性微分方程来描述系统
的行为,方程的解用概率表示。
机器人智能与神经计算实验室(RINC.LAB)
5
/rinc
神经动力学
动力学
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