B神经网络RBF神经网络自组织竞争型神经网络

第五章自组织竞争型神经网络

5.1概述5.2竞争学习机制和自稳学习机制5.3自适应共振理论神经网络（ART）BP网络虽已得到广泛应用，然而，它在构成网络时未能充分借鉴人脑工作的特点，因而其功能有许多不足之处：

对比之下，人脑的优越性就极其明显了。人的大脑是一个庞大、复杂的神经网络系统，它不仅可以记忆来自外界的各种信息，即具有可塑性，而且还可以将新、旧信息保存下来，即具有稳定性。人的脑神经系统既能牢固地记住学得的各种知识又能适应各种复杂多变的环境，能够通过“自学”来认识未学习过的新事物并解决不熟悉的新问题。因此，我们在研究、设计和开发人工神经网络时，应该充分借鉴人脑的学习方法：

（1）BP神经网络只适用于平稳的环境，这就是说，输入模式的各项统计特征不能随时间而变化（各种客体、客体间的关系以及相应的观察矢量具有统计平衡性）。但是，真实的世界不是或不完全是这样。（2）BP网络的学习是在教师指导下的有监督学习，它不能自学；另一方面，网络的学习状态与工作状态是截然分开的，它不能边学习边工作。（3）学习过程中神经网络的所有权值系数都要调整，而且为了防止振荡现象出现，学习的步幅必须取为较小的数值，这就使学习速度非常缓慢。（4）在完成分类功能时如果被区分的客体类别数超出了神经网络可区分的最大极限，而学习方式仍按照原来方式进行，那么根本不可能给出正确的学习结果。（5）有可能陷入均方误差的局部最小点，从而造成错误的分类结果。（6）误差准则是固定的，不能随着环境的变化而进行相应的调整或改变。（纠1从）蛙自树主发的拥（覆自率治哭的凡）触；（盾2斥）猛自盆组哀织压；（删3耳）猴自戏学置习然；（看4烘）督联待想往（坟双哥向养）助。这荐正寒是烦自演适叙应哨谐比振罩理戒论惹（柏A熊R陶T耳）弃的痰研谨究步出预发疾点距。竞膀争也学椅习乐的葱原惨理挡可惧借扛助蓬于图5盼.饲1给肌出博的钢示垮意纤图卵加拘以级描锋述封。第填一核步涌，缴我阁们绒暂氏且地不友考洒虑外图掠中弃虚闯线畅表拉示盖的闻自备稳哈机济制窑部弹分蒸。络假萝设筐输饲入亚观盖察党矢残量酿是烤一毒个N维却二圆进碗矢告量X，X候=巷[生x0x1…努xN早-听1]，餐它椒的稻各锹个绍分像量漏只斗能或取0或1，持即xj=春0或1，j妥=恨0桐~（N窑-团1）民。聋系葡统拿的氏输中出无是谨一铸个M维馒二革进斑矢钥量Y，Y铺=具[炊y0y1…烈yM贝-嘱1]，牵它渔的铜各录个如分缴量赠也壁只浑能陵取与值球为0或1。庸此亡系磁统概分睬成眉三视层夹，F2和F1分贝别卖称猎为悬上朱、腊下捏短乐期析记妨忆潮层陈，祸并矮记香之右为S哭T隙M（S宿T召M是心“s伙h鼻o握r栋t芳t幻玉i碑m项e疏m躬e闷m蓝o戚r锅y”油的持缩味写培，F2和F1之贺间棋是拘一六个脊长搁期叼记条忆冒层肠，爷记匹之绢为L蚕T挠M（脊“l匹o丸n怎g律t狱i温m促e台m夸e可m哥o北r冬y”撒的商缩帮写昏）恒。鸦各仙层弯的猛运赛算炭功勿能胸分称别邪介腥绍煮如汁下焰：F1层泻（S挠T贴M）此驶层呼的辟输还入融是牌观赏察铁矢移量X，裂输局出睡是N维周矢瓜量S，S宗=疼[梅s0s1…烫sN己-昌1]。糕在匠最徐简桨单猫的荐情论况前下悄，S的嘉各品个乔分谦量Sj可割以胀用旨下予列壤公栽式委计洋算超：j华=睛0沉~渣(滩N齐-枯1暮)霜（竟5培-责1要）易栏于蜡证烘明丸，矢秋量候S毛的置模买为伴1,踏。散这虚就虾是芦说狐，稍F1层妥的章作遣用遍是俯使讲任漆何救输衬入命观昂察蛋矢意量闹规返格杜化芹，丹即框使牢之厦成恒为轻具拜有泡同抛样才模渠值墓的极矢悟量宾。F1和F2之旷间惰的版中摆层丢（L块T杏M）在蛇此姻层虑由盘矢比量S计仪算呜出觉一天个M维炒矢浪量静，T时=连[斧t0t1…东tM诞-形1]。T的蛮各桨分哗量驱按践下笼式睛计诸算软：（5马-烂2）由缸于庙其升中栏的炒各晓权壶值紧系洋数wi床j的今变诸化盒相黄对揪于F1、F2而户言蕉缓轨慢胀得薄多性（轿下颜面芳将栋指会出另，铁每咐输星入心一雹次云观萄察寺矢尺量粪，歪它耐们廉只盈作遗微婆小花的岔变判化蚊）惰，舒所皂以居它魂们泡保猪留校的以是寒系甩统吼的疲长跟期俯记港忆厌内帝容墙。F2层升（S巩T厅M）此股层嫁的政作葡用惯是售由险矢酒量T计馋算矮输因出包矢们量Y，槐其认计可算之公宁式减为若杏（果5柄-墙3初）可酒以房诚看喘出揪，策在页输颤出昂层鞭F2进纳行北的版是处一促种纪竞覆争贞抉灿择扩运填算侄：励在躁t0～办tM原-严1之妈间太，肠有切一逝个购最朱大牙的倡分勾量壤，肚其涛对斩应撞输说出退即妄定晴为祥1粥，醋而孤所录有忠其膀它群分改量章所冤对魂应杯的盆输片出勒皆云定兼为耍0贯。下匆面纪讨拾论隶此喊系暂统殖用励于咱分绒类受时缺的领学横习苗策把略在槐学搏习型开来始亿以努前营，害首喘先候需冷要吃对L凡T侄M层邀中怨的析各颤个胳权廊值瞎系挠数些置愁以烤随介机净初术值wi壮j（0）互，铁然赚后伸依游次钥送昆入抖观涛察虽矢缓量X（k）劝，手随棕时暑按旅照菊下塞列初公颤式仙将件各神个槐权最重抗系朱数单调浪整窃成纵一净组爹新公的诵数房诚值卸：j脸=税0榴~倍(碎N后-卧1寺)究,肌i碌=紧0堂~沫(评M督-陡1帆)（5沈-湿4）其螺中壁α旬是恨步凭幅书值齐，际取籍一顺个枪小福正卡数聚值虑。冬可植以孔看胀到暴，耳由随于总在y0(菊k畏)界~永yM每-情1(宇k谜)之尸中拜只外有乞一滤项灯等刘于1而含其沉它您各锅项拢皆都为0，洞因贤而绣只洽有略与晋该贴非经零图项款相扭应旦的盖权秧值砍系委数柔才珠做案调燃整做，哨也认就益是梁说妖，只切改棕变浅与卷竞含争灿得觉胜恰者乌有煎关茅的塘各乐个旱权期重爽系行数子，附而誓其哄它腿所嗽有最权凳重塔值标系唐数搜皆盖维垃持返不鲁变布。对多于琴竞姓争安得颤胜倡者盏，泼与霸其李有已关哑的响各姐权锈重串系靠数存的摄调站整妇策忌略吹是应使店各wi狠j（暴此续处架设登得丸胜彻者榆的惯编尼号哄为i乔=严I）轨与嗓规调格锻化朵输肤入帝矢陵量S（k）药的留各篇分毙量Sj（k）相趋旅于签一翅致巨。如唤果鹿设电W爸j稳=济[难wI衡0wI伐1…拖wI饭N锯-家1]毫，展那时么兵这用种刺调趋整霉就库是仔使社WI趋科向武于啊S请（领k末）拿。由谊于，识所庆以炸调禾整寨的感结金果兔也校是怀使困趋弹向笑于炎1卷。由狼于虹这王种由算泰法肠中礼只钥有页竞广争带得蜡胜刃者瓣的勒有浪关团系音数挥才提有求机检会疑进壶行滚学灭习蔽，揉所瓣以童称掏之歌竞茶争咱学屋习帜算治法犁。朝若朗通饼过概学咸习陈，馅不确同环客牲体哑的辰观凯察乐矢挣量定集耗合端都祖找括到产了适各昆自范相秒应附的拨得洒胜冒输浑出按分其量呀，组因盖而棋根秀据秆得辰胜脂者属的孕编绩号陕就阿能隐自轻然夏地星对见它榜们秧进傲行懂分洲类完（c勾l复a茄s健s惠i阁f良i座c隶a级t稀i尊o判n）磁。所这非种境通毯过众竞徒争欺学侧习颂完嘴成咱分护类甲功你能桨的继过深程屑也唤可圆以耗用蛾其俘它否术蛾语拖称美之笑为绢聚经类棍（c锐l袭u模s冠t立e苦r）贿、场分发割济（p蓄a番r牙t淘i友t游i吧o栽n）档、朋编财码消（c栗o号d柄i效n悦g）鲁、佣正骑交识化个（o图r螺t欢h恒o剩g萍o鞭n释a窑l富i蝇z考a认t落i筛o蛙n）协或暖自倾适渣应挂矢亿量南量另化畏（a丹d责a床p余t艇i田v请e杆V举Q）告，勉在彩思撒维贼心助理肝学携中需常渐称凭之捕为姿分伤类清感狼知大（c螺a犹t狮e克g拣o域r杯i乎c帝a凉l纳p肿e感r句c督e丝式p辽t夏i钩o樱n）瞒。可您以装看旨到胀，流如煮果度输边入白观不察巨矢收量赢所膀表灾示坑的题客馆体携类途别阶数旅小拔于项输壳出奥矢算量Y的插维吹数M，擦而律且旁每吧个掌类辱别宴的府观择察足矢旱量婶所拘占助据曾的柱空象间钻足预够科“夜紧纪凑厨”狮（株这驼就芦是鹿说建，危同湖一秘类家别咏矢情量宵所设占毙空手间厘内灭的的观弊察授矢始量柜十夹分寸接朽近澡，姥而恶不辈同嗽类敢别落矢笼量匠所袍占帜空罗间赚的默观休察治矢般量主相箱距秋较旬远希）匠，盐那赤么建学马习闷可宁以史趋吹于诉稳花定特并项收倾到钉很舒好商的唤分遵类骡效办果魄。娱但市是岁，郑也款可卵以喘举两出壮一狮些瞒反笛例肃，夕如恐果律在旋相侮隔积较六远视的扔两成个规时恒间恼点任上喉两帜次呼输姜入芬同远一纪观韵察台矢犹量倒，亮而普在序其己间执插笼入浮若偏干防其县它男观豆察概矢尝量茅，千那贸么铃第僵二湖次禁分芳类孕的露结睡果答会鞠出够现狭与抓第对一砖次李分考类燃结棒果搜不炎一缩慧致肃的家现筋象雨。榴这怠说权明复第订一触次戏分萄类沉后年新持学谜习宋得符到辛的劣记努忆猛内锻容址有澡可机能棵冲才掉渐原拜有眉的丽学司习宰记冠忆名内仓容筹，阶从拾而渐导拥致鲜了滑第驳二养次馋分纷类掌的购错菜误扑。香这住也离说著明痕简啊单鸣的殖竞煮争芝学情习班机码制艘不株能舱保铃证返记蛇忆沫具亲有游足郊够戴的跑牢仔固粱性柿。为留了税解乖决睡这创个堵矛她盾膛，典可章以灯在涉竞畜争纺学岂习柴算哗法灯中羽再姜加检上醋一矮个炎由匹顶激向跪下色的边自剃稳琴机卧制列，福如图5或-淹1中刘的冻虚肌线云所柴示顾。朵其省工兽作并原徒理抛介抖绍趁如叙下轻：（1）镜竞丽争炭选盏择售的陪原幼理崭不默改忍变镰，厨即额每重输衔入笑一繁观脱察欣矢裁量X（k）抢，凯输惩出硬矢筑量营的匹各厘个委分狱量吨是Y0（k）梯，Y1（k）葵，…，YM侧-雅1（k）喷，多其场中辅只朝有统一闹项违为1，茶其邪它档各屡项库均舌为但零池。誓设坝竞呜争仔胜刚利缘瑞者负（喘即挺非盘零匪项故）秒为YI（k）拢。（2）派对摊学北习影算彼法状进属行氧下棵述产修俯正虏。凡首陪先托，晨由说输工出挑矢灶量Y（k）泽产潮生云一旷个慢由概顶眉向感下连矢榨量Z（k）含，Z（k）=故[管z0（k）z1(价k恋)线…客zN挥-萍1(越k斜)佣]，蓬其笋中申各喉分郊量zi（k）粪按秩下管列丝式公谢式疫计雅算槐：j刻=此0举~民(炮N淋-蝇1尸)氧(寸5袍-荒5贡)其珠中是许由隶顶沾向特下绳的乡丰权润重脱系忙数田，处由蚊于勤诸yi(汁k傲)中饮只浙有yI(稿k汉)为1，翻其壮它千均碑为0，辅所演以斯式迟（5阵-溪5）菊可垮以兴表次示苗为j询=锻0摇~钩(系N喷-扩1山)绪(健5蛙-员6杰)此椒式烫中撒的超各针个星由辟顶廊向拥下而的汉权包重因系笑数帽是膝在恶时灯序k以的前似的公各错次葬学只习钩中敬“埋记咳忆碧”竭下炎来隙的净。龟后驱面辞将亩指述出役，猜记眠忆走的捡算还法牙是返使遥得弟当锅某唇个留yI为键获扒胜测输考出诊端斜时色，誉各县个妇与患当破时售的受规到格弹化旱输刑入停矢心量会S绑的勤各呢分朱量增Sj趋虑于黎一筒致茅。铅设呈由倡顶絮向查下为的睛第I号他权哗重服矢另量宴为库,，安由鸟式坏（5湿-餐6）益可村知关，Z啦（黄k杠）溪=。为古了贫判它断鞋本寻次元（踩即蔽第k次建）毙输茫入棚的悔规联格寺化哀矢盆量S（k）呜与斜以怖前I输车出刷端亭获毯胜犹时创的伸规织格军化认矢炊量S是类否册相阻似充，屡我浩们村只叮要轻比糕较S（k）乓与Z（k）寄之论间葵的刻相析似朝度恒。咬两倘个待空此间拍矢江量奸的海相啄似绕度举可滩以编用册它艘们志之窜间骄的蕉夹啄角微大鉴小矮来享衡剖量轿，神而腿此盯夹渴角物又卵与S（k）赵和Z（k）凶的长规缺格羽化当点篮积η彩有债单步调陷依鸟存地关起系举。餐η恭的辱计何算炒公表式脏是(蔽5什-宴7爷)η单越难接猴近档于币1猫则宅两殿个舟矢借量释的制相段似挣度距越梯高象。糕需缝要劝说正明傲，卸当领两旦个聚矢隔量歇的术模汤对粱于汤衡戏量它购们必的晌相哥似喉度桥无屯关线紧口要呆时张，必利趁用η是族适字宜航的工。延如剥果俘模锯本真身形对术于良衡煤量裂相粗似免度歪也汤是爬重须要鸣的冲，姓则爬应苗采汽用提两饥个望矢宝量菌的药欧险氏焰距尼离|便S范(哑k专)委-城Z煌(豪k剑)繁|来抖衡葱量字其宵相励似似度六。顺但钟是机，当融这痒两仅个炊矢汗量欺的浴模中都间已回规害格患化卵为肚1脾时波，元用珍欧央氏现距池离跌或严规堂格贝化秋点申积保η肥来旅衡炒量蜡相忆似胳度近是组等及价印的陆。根求据S（k）慕和Z（k）孩的谊相腰似让度液衡态量并值η的址不萍同草，看神急经缩慧网领络德可塔以顿采堪取绪不疫同音的益运旅行道策刻略烧，镇下界面饭分糟步当骤凝给竖出汁这劲些泼策碧略积。（至a泡）多如榴果茎两腰个笼矢死量吩的脸相阀似鹿度服很构高陈，猛即况η厚值霉很齿接索近关于撑1狼，臭那夏么前神穷经怠网篇络家立樱即篮转迎入珍后溪面性第跑（旅3氏）穗项旬规住定规的拥运掀算杀。（冷b郑）尸如遗果款两罩个深矢水量蛮相村似固度押不呼够税高粘，筐从不而牢使不η大低刷于墨某某个融阈模值却，践这番时缩慧就肺立结即义摒版弃股第茅一项次树选县择饺的摄优贩胜指输称出离yI，糊再喝由症所肾余狂的陡各锐个挎yi中筝选竭出孤一赔个炕优戏胜徒者冰。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