Začátek pásma Předchozí strana Další strana Obsah Rejstřík

9. Funkce S-buňky


Každá S-buňka v neuronové síti Neocognitron sleduje výstupy C-buněk (resp. receptorových buněk) z určitých připojovacích oblastí z předcházející C-vrstvy (resp. vstupní vrstvy).

Velikost připojovacích oblastí je stejná pro všechny S-buňky z jedné S-vrstvy a určí se při konstrukci sítě. Na obrázku 9.1 jsou zobrazeny připojovací oblasti S-buňky o velikosti 3x3 buňky.

Obr. 9.1 - Připojovací oblasti S-buňky
Obr. 9.1 - Připojovací oblasti S-buňky

Funkcí každé S-buňky je detekovat přítomnost určitého příznaku na určité pozici ve vstupní vrstvě, tj. ve svém receptivním poli. Pro detekci přítomnosti tohoto příznaku v receptivním poli S-buňka využívá pouze informace získané ze svých připojovacích oblastí a informaci o průměrné aktivitě v těchto oblastech získanou z odpovídající V-buňky. Všechny S-buňky v jedné S-ploše vždy provádějí detekci stejného příznaku.

Příznak detekovaný S-buňkou je určen hodnotou vah této buňky. Váhy a způsob jakým se nastavují podrobněji popíšeme později. Pro lepší představu o jejich funkci je můžeme přirovnat k masce, která je použita při rozhodování o přítomnosti příznaku.

Nejlépe je význam vah zřejmý pro buňky z vrstvy US1. Každá S-buňka v této vrstvě totiž má pouze jednu připojovací oblast a ta je zde současně i jejím receptivním polem. Váhy (chcete-li maska) tedy přímo obsahují podobu příznaku. Ve vyšších S-vrstvách již korespondence mezi detekovaným příznakem a jeho vyjádřením pomocí vah není tak zřejmá.

Na obrázku 9.2 je zobrazena plocha S-buněk, které jsou určeny pro detekci příznaku odpovídajícího svislé čárce. Aktivní je vždy pouze ta S-buňka, v jejímž receptivním poli (zde je shodné s připojovací oblastí) se tento příznak nachází. Pokud je předložen příznak nesprávný, buňka se stává neaktivní.

Obr. 9.2 - Funkce S-buňky
Obr. 9.2 - Funkce S-buňky

Výstupní hodnota S-buňky je přesně určena rovnicí, která je uvedena v matematickém popisu. Nám však pro pochopení funkce S-buňky bude postačovat zjednodušený vztah :

Zjednodušený vztah pro výstupní hodnotu S-buňky

Symboly použité v tomto vztahu mají následující význam :

SymbolVýznam
usvýstupní hodnota S-buňky
finelineární funkce
Eexcitační část
aa-váhy
ucvýstupní hodnoty C-buněk ze sledovaných připojovacích oblastí
Iinhibiční část
rselektivita
bb-váha
uvvýstupní hodnota V-buňky

Na schopnost S-buňky detekovat nejen naučený příznak, ale i jeho deformované podoby má velký vliv volba parametru označovaného jako selektivita. Na následujícím příkladu si ukážeme, jakým způsobem selektivita ovlivňuje proces detekce příznaků.

Začátek pásma Předchozí strana Další strana Obsah Rejstřík