Сеть со встречным распространением

Сеть со встречным распространением (СРN, Counterpropagation Network) соединяет в себе свойства самоорганизующейся сети Коонена и концепцию Outstar-сети Гроссберга. В рамках этой архитектуры элементы слоя сети Кохонена не имеют прямого выхода во внешний мир, а служат входами для выходного слоя, в котором связям адаптивно придаются веса Гроссберга. СРN-сеть нацелена на постепенное построение искомого отображения входов в выходы на основе примеров действия такого отображения. Сеть хорошо решает задачи, где требуется способность адаптивно строить математическое отображение по его точным значениям в отдельных точках.

Сети данного вида успешно применяются в таких финансовых и экономических приложениях, как рассмотрение заявок на предоставление займов, предсказание трендов цен акций, товаров и курсов обмена валют. Говоря обобщенно, можно ожидать успешного применения СРN-сетей в задачах, где требуется извлекать знания из больших объемов данных.

Обучение СРN-сети складывается из двух процессов адаптации. На первом этапе весовые векторы слоя Кохонена настраиваются так, чтобы моделировать распределение входных векторов. Очевидно, что этот процесс является процессом самостоятельной адаптации. При этом точность аппроксимации будет гарантирована только тогда, когда набор обучающих примеров будет статистически представительным (репрезентативным) для области, на которой действует отображение. Второй адаптационный процесс является несамостоятельным. Он начинается после того, как произошло обучение слоя Кохонена. Происходит настройка весов выходного слоя Гроссберга на примерах с заданным выходом. При этом настраиваются только веса, соответствующие связям с теми элементами слоя Кохонена, которые активируются (выигравшие элементы, посылающие выходной сигнал «1»), — вектор весов поворачивается в сторону целевого вектора.

Поскольку при подаче на вход очередного вектора может активироваться только один из элементов слоя Кохонена, возможные выходные сигналы СРN-сети совпадают с множеством весовых выходных векторов элементов Кохонена. В случае, когда слой Гроссберга состоит из единственного элемента, получающийся скалярный выход равен одному из весов, соответствующих соединениям этого элемента.