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Kohonen算法实现自组织特征映射神经网络

 奕哲江南 2012-03-05
Kohonen算法实现自组织特征映射神经网络
2010-12-23 14:28

设有现有一个样本数据集,含有4个模式类,各个类别含有5个数据,每个数据是一个二维向量[x,y]。则需要设定4个输出层神经元来构建SOM网络,由于输入数据是二维的向量,所以输入层神经元有2个。

为了使SOM网络的设计和实行过程在作图中清晰可见,对输入的样本数据集均进行归一化处理。

A = 

    0.8776    0.4794

    0.8525    0.5227

    0.8253    0.5646

    0.7961    0.6052

    0.7648    0.6442

B= 

    -0.6663    0.7457

    -0.7027    0.7115

    -0.7374    0.6755

    -0.7702    0.6378

-0.8011    0.5985

C=

    -0.5748   -0.8183

    -0.5332   -0.8460

    -0.4903   -0.8716

    -0.4461   -0.8950

-0.4008   -0.9162

D=

    0.9602   -0.2794

    0.9729   -0.2311

    0.9833   -0.1822

    0.9911   -0.1328

0.9965   -0.0831

    第一步:设定初始初始权值w,暂时设定为位于极坐标0°,90°,180°,270°角处的四个单位向量;设定初始学习率rate1max和学习率最小值rate1min;设定初始领域半径r1max和领域半径截止值r1min;设定输出层神经元个数为4

    第二步:输入新的模式向量X,即输入以上四类数据样本集A,B,C,DX

接着开始Kohonen算法的迭代运算过程,求解最佳权值w即聚类中心

    第三步:每次计算输入模式到输出神经元之间的距离之前,对学习率和领域半径均进行自适应修改。随机抽取一个输入模式x,计算x与神经元之间的欧氏距离。

    第四步:选取距离最小的神经元节点为最优神经元。

    第五步:在规定的领域范围类对神经元的权值w按照公式进行修改。

第六步:查看迭代次数是否终止,否则继续执行第三步。是则得到最佳权值即聚类中心w

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