发明名称 褶合式专家神经系统(Con Ex N S)
摘要 基于对布林(Boolean)尔值完整性之转移函数可予表示为一周期函数内之定义域之认识,特提供一种在应用可完全普遍化并能以最小之记忆体需求迅速学同时保持记忆体内容存取性之人工神经细胞。此种体系结构之全部机能系以含有两个数值之一输入向量表示之,对三个可变数之扩伸则显示此种体系结构对N数值输入向量之通则之可能性。
申请公布号 TW403861 申请公布日期 2000.09.01
申请号 TW081104932 申请日期 1992.06.23
申请人 万国商业机器公司 发明人 山姆.伊.奥托;曼纽.阿帕瑞西四世
分类号 G05B19/417;G06F12/00 主分类号 G05B19/417
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种适用以改变一人工神经元之激活函数之方 法,包括下列之步骤: 在一记忆体内储存至少等于一输入向量中所包含 数値数目之复数个加权値,及储存一对应于 代表至少一人工神经元之激活函数之一波动函数 之至少一斜率与周期之一之波値; 自该周期及该加权値计算至少一周期性波动函数, 包括自该加权値计算该周期性波动函数之 相位及波幅値; 自对应于一输入向量中所含数値之该周期性波动 函数获得至少一数値; 将获自至少一周期函数所得之全体各数値相加; 将至少一输入向量写入记忆体中;和 计数和储存被写入该记忆体内的输入向量之数目 。2.根据申请专利范围第1项之适用以改变一人工 神经元之激活函数之方法,另包括下列之步 骤: 建立对应于所储存的输入向量数之一临限値;和 将该相加步骤之结果与该临限値比较,以提供一输 出。3.根据申请专利范围第2项之适用以改变一人 工神经元之激活函数之方法,尚包括下列步骤 : 选择性建立由该比较步骤所提供之输出,使其成为 刺激性及抑制性之一。4.一种人工神经元,包括: 用以将至少等于一输入向量中所包含数値数目之 复数个加权値,及一对应于代表至少一转移 函数之一波动函数之至少一斜率与周期之一波値 于以储存之装置; 用以自该周期及该等加权値计算至少一周期性波 动函数,包括自各该等加权値计算周期性波 动函数之相位及波辐値之装置; 用以自对应于一输入向量内所含数値之周期性波 动函数获得至少一数値之装置; 用以将获自该至少一周期函数之所有此等数値于 以相加之装置; 用以将至少一输入向量写入记忆体中之装置;和 用以计数和储存被写入该记忆体内的输入向量之 数目的装置。5.根据申请专利范围第4项之人工神 经元,另包括: 用以选择性建立由该相加装置所提供之输出成为 刺激性及抑制性之一之装置。6.一种用以因应于 一数列之包括一输入向量之同时发生的输入变数 组,而发展一输出信号的 神经元网路,每一数列之输入变数组是由汉明( Hamming)距离予以分开,该神经元网路包括 : 用以指定一选定的加权値至该每一输入变数上之 装置; 用以产生一相位値等于被指定到该输入变数组的 所有加权之绝对値总和之相位产生装置;以 及 输出信号产生装置,用以当该输出信号之相位等于 该相位値,且周期等于被指定到对一目前 输入向量而言是错误的每一输入变数的加权之量 之总和时,产生一周期性的转换函数定义域 ; 藉此,该转换函数的相位和周期表示在一给定的输 入向量和一先前储存的输入向量之间的汉 明(Hamming)距离。7.根据申请专利范围第6项之用以 因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之同 时发生 的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路, 其中该周期性转换函数包含一三角波。8.根据申 请专利范围第6项之用以用以因应于一数列之包括 一输入向量之同时发生的输入变 数组,而发展一输出信号的神经元网路,其中该用 以指定一选定的加权値至该同时发生的输 入之变数组中的每一变数之装置包含: 一用以指定一选定的整数加权値于该每一个输入 变数上的装置。9.根据申请专利范围第8项之用以 因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之同 时发生 的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路, 其中该指定一选定的加权値至该组同时发 生的输入变数之每一变数的装置系使用一海氏( Hebbian)法则。10.根据申请专利范围第6项之用以因 应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之同时 发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,尚包括用以建立一与该输出信号相关的 临限値之装置。11.根据申请专利范围第10项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,尚包括用以决定该输出信号是否超过该 临限値之装置。12.根据申请专利范围第10项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该用以建立与该输出信号相关的临 限値之装置包含用以建立和该输出信号相关的整 数临限値之装置。13.一种用以因应于一数列之包 括一输入向量之同时发生的输入变数组,而发展一 输出信号 的神经元网路,每一数列之输入变数组是由汉明( Hamming)距离予以分开,该神经元网路包 括: 用以将一选定的加权値指定到该每个输入变数上 之装置; 用以产生一振幅値等于被指定到该输入变数组的 所有加权之绝对値总和之振幅产生装置; 输出信号产生装置,用以当该输出信号之振幅等于 该振幅値,且周期等于被指定到对一目前 输入向量而言是错误的每一输入变数的加权之量 之总和时,产生一周期性的转换函数定义域 ; 藉此,该转换函数的振幅和周期表示在一给定的输 入向量和一先前储存的输入向量之间的汉 明(Hamming)距离。14.根据申请专利范围第13项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该周期性转换函数包括一三角波。15.根据申 请专利范围第13项之用以因应于由汉明(Hamming)距 离予以分开的一数列之同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该用以指定一选定的加权値至该同 时输入之变数组中的每一变数之装置包含: 一用以指定一选定的整数加权于该每一个输入变 数上的装置。16.根据申请专利范围第15项之用以 因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之同 时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该指定一选定的整数加权値至该组 同时发生的输入变数之每一变数的装置系使用一 海氏(Hebbian)法则。17.根据申请专利范围第13项之 用以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列 之同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,尚包括用以建立一与该输出信号相关的 临限値之装置。18.根据申请专利范围第17项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,尚包括用以决定该输出信号是否超过该 临限値之装置。19.根据申请专利范围第17项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该用以建立与该输出信号相关的临 限値之装置包含用以建立和该输出信号相关的整 数临限値之装置。20.一种用以因应于一数列之包 括一输入向量之同时发生的输入变数组,而发展一 输出信号 的神经元网路,每一数列之输入变数组是由汉明( Hamming)距离予以分开,该神经元网路包 括: 用以将一选定的加权値指定到该每个输入变数上 之装置; 用以产生一振幅値等于被指定到该输入变数组的 所有加权之绝对値总和之振幅产生装置; 用以产生一相位値等于被指定到该输入变数组的 所有加权之绝对値总和之相位产生装置;和 输出信号产生装置,用以当该输出信号之振幅等于 该振幅値,相位等于该相位値,且周期等 于被指定到对一目前输入向量而言是错误的每一 输入变数的加权之量之总和时,产生一周期 性的转换函数定义域; 藉此,该转换函数的振幅、相位和周期表示在一给 定的输入向量和一先前储存的输入向量之 间的汉明(Hamming)距离。21.根据申请专利范围第20 项之用以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一 数列之同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该周期性转换函数包含一三角波。22.根据申 请专利范围第20项之用以因应于由汉明(Hamming)距 离予以分开的一数列之同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该用以指定一选定的加权値至该同 时输入之变数组中的每一变数之装置包含: 一用以指定一选定的整数加权値于该每一个输入 变数上的装置。23.根据申请专利范围第22项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该指定一选定的加权値至该组同时 的输入变数之每一变数的装置系使用一海氏( Hebbian)法则。24.根据申请专利范围第20项之用以因 应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之同时 发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,尚包括用以建立一与该输出信号相关的 临限値之装置。25.根据申请专利范围第24项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,尚包括用以决定该输出信号是否超过该 临限値之装置。26.根据申请专利范围第24项之用 以因应于由汉明(Hamming)距离予以分开的一数列之 同时发 生的输入变数组,而发展一输出信号之神经元网路 ,其中该用以建立与该输出信号相关的临 限値之装置包含用以建立和该输出信号相关的整 数临限値之装置。图式简单说明: 第一图a为记忆体为基础之一神经电路之体系结构 简化形式要图。 第一图b为可用以解释第一图a中神经电路之操作 与特性之图解。 第二图a为一神经电路之学习体系结构之简化形式 略图。 第二图b为用以解释第二图a中神经电路之两种方 式之操作与特性之图解。 第二图c为表示第二图a及第二图b中学习体系结构 之扩伸之图解。 第三图为根据本发明之一人工神经元之体系结构 图。 第四图a为用以说明输入状态组合,特别是第四图b 中之各组合之表示法。 第四图b为说明根据本发明之第三图中体系结构之 操作与功能之图解。 第五图例示依第四图b之表示法之本发明对两个输 入之布林完整性。 第六图例示为转换操作之一实例。 第七图a及第七图b显示第四图a及第四图b中所示表 示法之修正以例示三个输入之布林状 态。 第八图例示第三图之修正使本发明之通则应用于N 値输入向量。 第九图说明本发明对三个输入之最先少数转换操 作。 第十图为涉及本发明对N値之一输入向量普遍化之 套置操作之说明。
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