Перспективи розвитку оптичних нейронних мереж

Можна показати, що кількість образів, що можуть бути ефективно записані до пам’яті нейтронної мережі визначається співвідношенням:

(1.49)

Отже кількість нейронів у шарі мережі визначає її потужність та роздільну здатність.

Кількість вхідних нейронів НМ має назву коефіцієнту об’єднання . Кількість вихідних нейронів називають коефіцієнтом розгалуження . Відповідно максимальна кількість зв’язків між нейронами дорівнює . В реальному випадку кількість зв’язків менша ніж ця величина, оскільки в мережі реалізуються також так звані пусті зв’язки ().

Можна показати, що у більшості випадків, для нормальної роботи мережі і повинні мати величину близьку до . Відповідно

(1.50)

З літератури відомо, що кращі варіанти НМ, побудовані на електронній основі мають . Це зумовлене тим, що кожний нейрон є мікропроцесором певного типу. Відповідно кожний нейрон потребує програмної підтримки, основна з яких є комутація оброблених даних. При цьому, при збільшенні кількості нейронів в мережі час обробки та енергетичні затрати зростають катастрофічно.

Враховуючи те, що результат обробки сигналу в НМ має імовірнісний характер, перспективним напрямком їх побудови є напрямок формування мережі як аналогового процесора, елементи якого працюють незалежно і автономно, а „комутація” вихідних сигналів здійснюється автоматично. В цьому сенсі оптичні реалізації НМ мають беззаперечні переваги перед іншими типами аналогових нейронних мереж. Ці переваги обумовлені такими міркуваннями:

1. Вхідний сигнал, що формується як певне зображення може мати надзвичайно велику кількість елементів, яка обмежується лише роздільною здатністю оптичної системи. Саме ця кількість визначає кількість нейронів в шарі (, ) і може сягати величини в тримірному та ~ в планарному варіантах.

2. Можна показати, що в оптичних мережах стандартна цифра, яка визначає кількість зв’язків (тримірний варіант) та (планарний варіант). Отже кількість зв’язків, що може бути утворена в тримірному варіанті має величину та в планарному відповідно .

3. Додамо, що швидкість обробки сигналів в оптичній мережі обмежується лише швидкістю розповсюдження світла через оптичну систему.

Дата добавления: 2015-11-14