Realizace logické funkce AND
Logická funkce AND dvou proměnných je definována jako
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
V rovině lze logickou funkci AND zobrazit dle následujícího obrázku.
|
Obr. 9. Logická funkce AND v rovině
|
Cílem je nastavit váhy neuronu tak, aby neuron realizoval logickou funkci AND.
|
Obr. 10. Neuron pro realizaci funkce AND
|
Nastavení vah je možné provést nerovnostmi, kdy pro korektní klasifikaci musí být splněny podmínky:
tedy
Řešením této soustavy nerovnic jsou například hodnoty a
Logickou funkci AND lze tedy bezproblémově realizovat dle uvedeného postupu jediným neuronem.
Pro dokreslení způsobu řešení problému ještě na chvíli předpokládejme, že je konstantní, Hledáme tedy takovou konfiguraci vah a pro kterou budou výstupy neuronu korektní pro všechny čtyři možné kombinace vstupů a Pokud vyneseme závislost počtu chybných výstupů neuronu na vahách a v intervalu do grafu, získáváme následující obrázky.
|
Obr. 11. Grafické řešení nastavení vah neuronu pro realizaci funkce AND
|
Z obrázku je zřejmé, že řešení, tedy možné hodnoty hledaných vah, představuje modrý trojúhelník. Dříve ověřené nastavení vah a se nachází uvnitř této modré oblasti. V této oblasti je chybová funkce nulová, neuron realizuje logickou funkci AND. Oblast, kde je hodnota chybové funkce rovna 2, je vyznačena červeně, oblast s hodnotou chybové funkce rovnou 1 pak zeleně.
V obecném případě nebývá adaptační algoritmus schopen dosáhnout nad trénovací množinou nulovou hodnotu chybové funkce, jako v případě realizace logické funkce AND. Nicméně postupuje dle svého algoritmu po jednotlivých krocích prostorem chybové funkce a snaží se korekcí vah neuronu nalézt její minimální hodnotu. Komplexnost této funkce závisí na počtu vstupů trénovací množiny a počtu vah neuronu.