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In-Depth Information
Eingabeschicht
(input layer)
1
2
Verdeckte Scicht
(hidden layer)
3
6
4
5
Ausgabeschicht
(output layer)
7
Abb. 2.24
Feedforward Netz
über die Neurone der Zwischenschichten an die Ausgabeschicht zu leiten. Insofern han-
delt es sich hier um ein einen speziellen Fall einer „Rückkopplung“, nämlich um die Um-
kehrung der Aktivierungsausbreitung.
Ein
vorwärts verkettetes Netz
(Feedforward-Netz) ohne eine solche Rückkopplung, das
auch als mehrstufiges
Perzeptron
bezeichnet wird, zeigt obiges Bild:
Das Bild (Abb.
2.24
) zeigt auch einige wichtige Strukturelemente eines solchen Netzes:
• Als
Eingabe-Neuron
(input neuron) wird ein Neuron i bezeichnet, falls keine gerichtete
Verbindung w
ij
zu diesem Neuron existiert. Die Eingabeschicht (input layer) ist die
Menge aller Eingabe-Neuronen eines Netzes.
• Die
Ausgabe-Neuronen
(output neuron) stellen mit ihren Ausgabewerten das Ergeb-
nis der Verarbeitung dar. In vorwärts verketteten Netzen ist für die Ausgabeneuronen
charakteristisch, dass sie keine weiterführenden Verbindungen besitzen. Die einzelnen
Ausgabe-Neuronen werden in der Ausgabeschicht (output layer) zusammengefasst.
• Solche Neuronen, die weder zur Eingabe- noch zur Ausgabeschicht gehören, werden
als
verdeckte Neuronen
(hidden neurons) bezeichnet, die dann wiederum auf mehrere
verdeckte Schichten (hidden layer) verteilt sein können.
Die Neuronen dieses Netzes sind schichtweise miteinander verknüpft, wobei jedes Neuron
einer Schicht mit allen Neuronen der nächsthöheren Schicht verbunden ist. Im obigen
Beispiel gibt es eine verdeckte Schicht. Zusammen mit der Eingabe- und der Ausgabe-
schicht bilden sie drei Zellschichten, die durch insgesamt zwei Schichten von Verbin-
dungen voneinander getrennt sind. Diese Anzahl gibt dem Netz den Namen 2-stufiges
Netz. Ein n-stufiges feedforward-Netz besteht somit aus n + 1 Schichten, von denen n − 1
Schichten hidden layers sind. Systemtechnisch betrachtet werden bei einem solchen Feed-
forward-Netz nur die Gewichtswerte der Verbindungen von „oben nach unten“ berück-
sichtigt (Abb.
2.25
).
Neben diesen Feedforward-Netzen, die schichtweise verbunden sind, gibt es noch sol-
che, die sogenannte
Kurzschluss-Verbindungen
(shortcut connections) haben. Diese Ver-
bindungen überspringen eine oder mehrere Schichten des Netzes (Abb.
2.26
).
