Россия, Москва |
Контрастирование (редукция) нейронной сети
Значимость параметров и сигналов. Сокращение описания (контрастирование) сетей.
Сокращение множества параметров и входных сигналов обученной нейронной сети преследует цели:
- упрощение специализированных устройств;
- сокращение объема используемой памяти и увеличение быстродействия;
- удешевление сбора данных;
- обеспечение (или облегчение) интерпретации результатов обработки данных.
Существует два способа сокращения (редукции) описания:
- редукция "снизу вверх" - постепенное удаление параметров от наименее значимых к более значимым;
- редукция "сверху вниз" - выделение наиболее значимых параметров и постепенное дополнение их менее значимыми.
Способ редукции "снизу вверх":
- определяются наименее значимые параметры и устраняются вместе с соответствующими элементами системы;
- оставшиеся параметры модифицируются так, чтобы наилучшим способом решить задачу;
- циклически повторять пп. 1-2 до тех пор, пока задача не будет решаться с удовлетворительной точностью.
Определение значимости параметров на основании функции оценки
Есть набор , размерности -мерный вектор параметров и функция оценки , оценивающая работу системы с параметрами на векторе (например, расстояние от вектора выходных сигналов системы до нужного ответа или до множества правильно интерпретируемых ответов). Требуется выделить наименее значимые параметры и компоненты данных и модифицировать систему, отбрасывая наименее значимые параметры. Процедура отбрасывания неоднозначна. Простейший вариант - обращение в ноль - не всегда лучший: он не учитывает корреляции между данными. Учитывая корреляцию, следует отбрасываемые компоненты заменять на функции остающихся компонент.
Пусть для каждого определено фиксированное значение . Отбрасывание -ой компоненты для -го примера означает приравнивание . В качестве простейшего варианта примем и для любого полагаем
(параметры обращаются в ноль, данные заменяются средним по выборке). Более тонкие методы предполагают замену отбрасываемых параметров и сигналов на некоторые функции оставшихся.