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 |
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 |
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 :
Symboly použité v tomto vztahu mají následující význam :
Symbol | Význam |
---|---|
us | výstupní hodnota S-buňky |
![]() | nelineární funkce |
E | excitační část |
a | a-váhy |
uc | výstupní hodnoty C-buněk ze sledovaných připojovacích oblastí |
I | inhibiční část |
r | selektivita |
b | b-váha |
uv | výstupní 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.