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フィードバックニューラルネットワーク(FeedBack NN)

フィードバックニューラルネットワーク(FeedBack NN):再帰ネットワーク、回帰ネットワークとも呼ばれ、出力を1ステップ時間シフトしてから入力層に再接続するニューラルネットワークシステムです。この種のネットワークでは、ニューロンが相互に接続されることがあり、一部のニューロンの出力は同層や前層のニューロンにフィードバックされます。一般的なものには、ホップフィールドニューラルネットワーク、エルマンニューラルネットワーク、ボルツマンマシンなどがあります。

フィードフォワードニューラルネットワークとフィードバックニューラルネットワークの主な違い:
■フィードフォワードニューラルネットワークでは、各層のニューロン間に接続がなく、ニューロンは上層からのデータのみを受け取り、処理してから次の層に伝え、データは順方向に流れます。フィードバックニューラルネットワークでは、層間のニューロンに接続があり、データは同層間を流れたり前層にフィードバックされたりします。
■フィードフォワードニューラルネットワークは、出力と入力の時間的な遅延効果を考慮せず、出力と入力のマッピング関係のみを表現します。フィードバックニューラルネットワークは、出力と入力の間の時間的な遅延を考慮し、システムのモデルを記述するには動的方程式が必要です。
■フィードフォワードニューラルネットワークの学習には主に誤差修正法(例えばBPアルゴリズム)が用いられ、計算過程は一般的に比較的遅く、収束速度も比較的遅いです。フィードバックニューラルネットワークは主にヘブ学習規則を用い、一般的に計算の収束速度は非常に速いです。
■フィードフォワードニューラルネットワークと比較して、フィードバックニューラルネットワークは連想記憶や最適化計算などの分野により適しています。

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ニューラルネットワークは所謂ディープラーニングの基礎であり、必須の知識ポイントです。これは人間の脳内のニューラルネットワークから着想を得ており、最も有名なアルゴリズムはバックプロパゲーション(backpropagation)アルゴリズムです。ここでは、ニューラルネットワークに関連するパラメータと計算方法について簡単に整理します。

この文章では、ニューラルネットワークがディープラーニングの基盤を形成し、その理解が不可欠であることが強調されています。また、バックプロパゲーションアルゴリズムが重要な役割を果たしていること、そしてこのセクションでは関連するパラメータと計算方法について簡潔にまとめられていることが示されています。