JPH0363775A - Neural network system - Google Patents
Neural network systemInfo
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- JPH0363775A JPH0363775A JP1199725A JP19972589A JPH0363775A JP H0363775 A JPH0363775 A JP H0363775A JP 1199725 A JP1199725 A JP 1199725A JP 19972589 A JP19972589 A JP 19972589A JP H0363775 A JPH0363775 A JP H0363775A
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- patterns
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(al産業上の利用分野
この発明は、入力されたパターンを認識するニューラル
ネットワークに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to neural networks that recognize input patterns.
(b)従来の技術
文字、音声等の認識を簡略なアルゴリズムで効率よく認
識する方法としてニューラルネットワークが提案されて
いる。ニューラルネットワークは、入カバターンとこの
人カバターンの正しい認識結果である期待出力とを対応
させてニューラルネットワークに与え、入カバターンか
ら得られる実際の出力と期待出力との差が小さくなるよ
うに各ニューロンの結合を改変してゆくバックプロパゲ
ーション等の学習アルゴリズムにより簡略な構成で高い
認識率を得ることができる。(b) Conventional Technology A neural network has been proposed as a method for efficiently recognizing characters, voices, etc. using a simple algorithm. The neural network associates the input cover turn with the expected output, which is the correct recognition result of this person's cover turn, and feeds it to the neural network, and adjusts each neuron so that the difference between the actual output obtained from the input cover turn and the expected output is small. A high recognition rate can be obtained with a simple configuration using learning algorithms such as backpropagation that modify connections.
fc)発明が解決しようとする課題
しかし、このような学習アルゴリズムを用いても、−船
釣に線型分離不可能な複数のパターン群など分離の悪い
パターンの識別は困難であり、なかには学習を重ねても
認識が不可能なパターンも存在する。このようなパター
ンをも認識させようとすれば、学習回数を増加させなけ
ればならずニューラルネットワークが稼働できるように
なるまでに時間が掛かる欠点があった。またいくら学習
を重ねても高い認識率を得ることができないパターンも
あり、これを単一のニューラルネットワークで認識しよ
うとすればネットワークの構造を複雑化しなければなら
ないため、演算に時間が掛かってしまううえ、認識が細
部に及び過ぎるため、ノイズの混入が多くなり、却って
全体の認識率を低下させてしまう欠点があった。fc) Problems to be Solved by the Invention However, even if such a learning algorithm is used, it is difficult to identify patterns with poor separation, such as multiple pattern groups that cannot be linearly separable in boat fishing. However, there are also patterns that are impossible to recognize. If such patterns were to be recognized, the number of learning cycles would have to be increased, which would require a long time before the neural network could operate. In addition, there are some patterns for which a high recognition rate cannot be obtained no matter how much learning is repeated, and if you try to recognize these patterns with a single neural network, you will have to complicate the structure of the network, which will take a long time to calculate. Moreover, since the recognition involves too much detail, a large amount of noise is mixed in, which has the disadvantage of actually lowering the overall recognition rate.
この発明は、このような現状に鑑み、認識しにくいパタ
ーンのみ別のニューラルネットワークで認識するように
して認識率を高めたニューラルネットワークシステムを
提供することを目的とする(d)課題を解決するための
手段
(1) この出願の第一の発明は、
入力されたパターンの全てについて認識結果を出力する
よう組織化された第一のニューラルネットワークと、
第一のニューラルネットワークが認識容易なパターンと
認識困難なパターンとを識別出力するよう組織化された
第二〇ニューラルネットワークと第一〇ニューラルネッ
トワークが認識困難なパターンのみ学習されており、第
一のニューラルネットワークが認識困難なパターンにつ
いての認識結果を出力するよう組織化された第三のニュ
ーラルネットワークと、
を有することを特徴とする。In view of the current situation, the present invention aims to provide a neural network system that increases the recognition rate by recognizing only difficult-to-recognize patterns using a separate neural network. (d) To solve the problem Means (1) The first invention of this application includes a first neural network organized to output recognition results for all input patterns, and a pattern that the first neural network recognizes as an easy to recognize pattern. The 20th neural network and the 10th neural network, which are organized to identify and output difficult patterns, have learned only the patterns that are difficult to recognize, and the first neural network has learned the recognition results for the difficult patterns. and a third neural network organized to output.
(2) この出願の第二の発明は、
入力されたパターンを複数のカテゴリに分類するニュー
ラルネットワークシステムであって、入力されたパター
ンの全てについてその属するカテゴリを認識出力するよ
う組織化された第一のニューラルネットワークと、
第一〇ニューラルネットワークが認識困難なパターンを
認識出力するよう組織化された第二のニューラルネット
ワークと、
を設け、
前記第二のニューラルネットワークを各カテゴリ別に複
数設けたことを特徴とする。(2) The second invention of this application is a neural network system that classifies input patterns into a plurality of categories, the neural network system being organized to recognize and output the category to which all input patterns belong. and a second neural network organized to recognize and output patterns that are difficult for the 10th neural network to recognize, and a plurality of said second neural networks are provided for each category. Features.
(e1発明の作用
この出願の第一の発明に係るニューラルネットワークシ
ステムは第一〜第三のニューラルネットワークを有して
いる。第一のニューラルネットワークは入力された全て
のパターンについて認識結果を出力する。このため入力
され得る全てのパターンについての学習を行っており類
似するパターン間の微細な相違に関して混同する可能性
がある。このため、学習による認識能力の判定に基づき
第一のニューラルネットワークで認識が困難なパターン
であるか否かを第二のニューラルネットワークで判断し
、このパターンのみ第三〇ニューラルネットワークで認
識をするようにした。第一第二のニューラルネットワー
クはともに入力される全パターンを認識対象とするが、
それぞれ期待出力が異なるためネットワークの組織化も
異なりより単純な判断を行う第二のニューラルネットワ
ークの判定率が高くなる。また、第三のニューラルネッ
トワークは第一のニューラルネットワークが認識困難で
あったパターンのみを学習し、これらの認識のみを行う
ため、いわゆる微細な相違のみを認識すればよくなり高
い認識率を得ることができる。(e1 Function of the invention The neural network system according to the first invention of this application has first to third neural networks.The first neural network outputs recognition results for all input patterns. .For this reason, all patterns that can be input are trained, and there is a possibility of confusion regarding minute differences between similar patterns.For this reason, recognition is performed by the first neural network based on the judgment of recognition ability through learning. The second neural network determines whether or not the pattern is difficult, and only this pattern is recognized by the No. 30 neural network.The first and second neural networks both recognize all input patterns. Although the recognition target is
Since the expected outputs are different from each other, the organization of the networks is also different, and the second neural network, which makes simpler judgments, has a higher judgment rate. In addition, the third neural network learns only patterns that were difficult for the first neural network to recognize and recognizes only these patterns, so it only needs to recognize so-called minute differences, achieving a high recognition rate. I can do it.
このように単純なニューラルネットワークを複数組み合
わせることによって、認識率を向上することができると
ともに、各ニューラルネットワークの複雑化や学習回数
の増加を防止することができる。By combining a plurality of simple neural networks in this way, it is possible to improve the recognition rate, and it is also possible to prevent the complexity of each neural network and the increase in the number of times of learning.
また、この出願に係る第二のニューラルネットワークシ
ステムは第一、第二のニューラルネットワークを有して
おり、第一のニューラルネットワークは入力された全て
のパターンについて認識結果を出力するため、全てのパ
ターンについての学習を実行している。これにより認識
困難となったパターンに関して、第二のニューラルネッ
トワークがどのカテゴリに属するかを認識する。このた
め、各カテゴリ毎に第二〇ニューラルネットワークを設
け、第一〇ニューラルネットワークが認識困難な自己の
カテゴリに属するパターンのみ認識出力するようにした
。これにより分類するカテゴリが多岐にわたっても確実
な認識が可能になった(f)実施例
第1図はこの発明の実施例であるニューラルネットワー
クシステムの構成を示す図であり、第2図は各ニューラ
ルネットワークの構成を示す図である。また、第3図(
A)〜(D)は各ニューラルネットワークの学習内容を
示す図である。Further, the second neural network system according to this application has first and second neural networks, and the first neural network outputs recognition results for all input patterns, so it Performing learning about. As a result, the second neural network recognizes to which category the patterns that are difficult to recognize belong. For this reason, a 20th neural network was provided for each category, and the 10th neural network recognized and output only patterns belonging to its own category that were difficult to recognize. As a result, reliable recognition is possible even when there are a wide variety of categories to be classified. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a network. Also, Figure 3 (
A) to (D) are diagrams showing learning contents of each neural network.
このシステムは、入力されたパターンをA、 B何れ
かのカテゴリに分類するためのシステムであり、3個の
ニューラルネットワークNNA、NNB、NNCおよび
これらのニューラルネットワークの出力を総合して結果
yを出力する制御装置4とを有している。このうち第一
〇ニューラルネットワークNNAは、入力され得る全て
のパターンについての学習がなされており、入力される
全てのパターンについてその属するカテゴリ(A、
B)を判断する0判断結果は“1′、0”で出力され、
“1”は入カバターンがカテゴリAに属することを意味
し、“0°“は入カバターンがカテゴリBに属すること
を意味する。また、第二のニューラルネットワークNN
Bは、入力され得る全てのパターンについてその入カバ
ターンが第一のニューラルネットワークによって正確に
分類されるか否かが学習されている。この学習は第一〇
ニューラルネットワークNNAの学習結果に基づいて行
われる。これにより、入力されたパターンが第一〇ニュ
ーラルネットワークNNAでは正しい分類をしにくいも
のである場合に1″を出力する。This system is a system for classifying input patterns into either category A or B, and outputs the result y by integrating the outputs of three neural networks NNA, NNB, and NNC and these neural networks. It has a control device 4 to Of these, Neural Network NNA No. 10 has been trained on all the patterns that can be input, and for all the patterns that can be input, the category to which it belongs (A,
The 0 judgment result for judging B) is output as "1', 0",
“1” means that the input cover turn belongs to category A, and “0°” means that the input cover turn belongs to category B. Also, a second neural network NN
B has learned whether or not the input patterns are accurately classified by the first neural network for all patterns that can be input. This learning is performed based on the learning results of the No. 10 neural network NNA. As a result, if the input pattern is difficult to classify correctly in the Neural Network NNA No. 10, 1'' is output.
第三のニューラルネットワークは、第二のニューラルネ
ットワークが“1”を出力するようなパターンのみにつ
いて学習されており、このような入カバターンがA、B
何れのカテゴリに属するかを判断する。The third neural network is trained only on patterns in which the second neural network outputs "1", and such input patterns are A and B.
Determine which category it belongs to.
各ニューラルネットワークNNA、NNB、NNCは、
第2図に示すように入力層−中間層−出力層の3層から
なる階層構造になっており、入力層はn個のニューロン
からなり、中間層はm個(man)のニューロンからな
り、出力層は1個のニューロンからなっている。入力層
のn個のニューロンにはXI〜X7のn行のベクトルで
表現されるパターンが入力される。入力層の各ニューロ
ンは中間層の全てのニューロンと各々異なる結合係数で
結合している。中間層の各ニューロンは入力層からの入
力の合計値に基づいて出力する値を決定する。この出力
値の決定はシグモイド関数による演算で行われる。さら
に、中間層の全てのニューロンは出力層のニューロンに
結合している。Each neural network NNA, NNB, NNC is
As shown in Figure 2, it has a hierarchical structure consisting of three layers: input layer, middle layer, and output layer.The input layer consists of n neurons, and the middle layer consists of m (man) neurons. The output layer consists of one neuron. A pattern expressed by n row vectors XI to X7 is input to the n neurons of the input layer. Each neuron in the input layer is connected to all neurons in the intermediate layer using different coupling coefficients. Each neuron in the intermediate layer determines the value to output based on the sum of inputs from the input layer. This output value is determined by calculation using a sigmoid function. Furthermore, all neurons in the hidden layer are connected to neurons in the output layer.
出力層ニューロンは中間層の各ニューロンからの入力値
の合計値に基づいて出力する値を決定する。この決定も
シグモイド関数によって行われる。The output layer neuron determines the value to be output based on the total value of input values from each neuron in the intermediate layer. This determination is also made by a sigmoid function.
ここで、前層のニューロンからの入力値は前層ニューロ
ンの出力値Oとそのニューロンとの結合係数(結合の強
さ)はWの積となる。そこで、中間層、出力層のニュー
ロンの出力関数は、前層からの入力の総和net=ΣW
ij・0.に関するシグモイド関数f (net)
に基づく閾値関数F (net)で定義される。この闇
値関数F (net)は、f (net)の値が閾値h
1以上の場合は“1”を出力し、閾値h2 (hl>h
2)以下の場合には“O″を出力する。すなわち、if
f (net)≧hl then F (
net) = 1if hl≦f (net)≦h2
then F (net) = f (net)
if f (net)≦h2 then
F (r+et) = 0となる。Here, the input value from the neuron in the previous layer is the product of the output value O of the neuron in the previous layer and the coupling coefficient (strength of connection) between that neuron and W. Therefore, the output function of neurons in the middle layer and output layer is the sum of inputs from the previous layer net = ΣW
ij・0. is defined by a threshold function F (net) based on a sigmoid function f (net) for . This darkness value function F (net) is such that the value of f (net) is the threshold h
If it is 1 or more, output “1” and set the threshold h2 (hl>h
2) Output “O” in the following cases. That is, if
f (net)≧hl then F (
net) = 1if hl≦f (net)≦h2
then F (net) = f (net)
if f (net)≦h2 then
F (r+et) = 0.
◆
このような構成のニューラルネットワークNNA、NN
B、NNCについて、以下の手順で学習を行わせる。◆ Neural networks NNA and NN with this configuration
B. Let NNC perform learning using the following procedure.
第一のニューラルネットワークNNAには第3図(A)
に示すような入力バターン群A、Bとその期待出力デー
タ“1”、°“O”との組み合せをn回学習させる。学
習は公知のバックプロパゲーションのアルゴリズムに基
づいて行われる。すなわち、入カバターンを入力し出力
と期待出力データとの差が極小になるように結合係数を
変更してゆく。これにより、第一〇ニューラルネットワ
ークNNAは対応する入カバターンがAに属するもので
あるとき1″を出力し、入カバターンがBに属するもの
であるとき“0”を出力するように組織化される。The first neural network NNA is shown in Figure 3 (A).
The combinations of input pattern groups A and B and their expected output data "1" and "O" as shown in the figure are learned n times. Learning is performed based on a known backpropagation algorithm. That is, the input cover pattern is input and the coupling coefficient is changed so that the difference between the output and expected output data becomes minimum. As a result, the 10th neural network NNA is organized so that it outputs 1" when the corresponding input pattern belongs to A, and outputs "0" when the input pattern belongs to B. .
このようにNNAを学習させた時点で、全ての学習デー
タについての出力データを検査し、正しく学習できた(
正しく分類できた)入カバターンと正しく学習できなか
った(正しく分類できなかった)人カバターンとを識別
する(第3図(B))。ここで、正しく学習できなかっ
たとは、期待出力が°“1”であるにもかかわらず“1
”以外の値(“′O”°または中間値)が出力されるこ
と、や期待出力が“°0”であるにもかかわらず“0“
以外の値(“1パまたは中間値)が出力されることをい
う。このとき、入力バターン群Aのうち第一のニューラ
ルネットワークNNAが正しく識別できたパターン群を
Al、NNAが正しく識別できなかった入カバターン群
をA2とする。また、入力バターン群Bのうち第一のニ
ューラルネットワークNNAが正しく識別できたパター
ン群をBl。After training the NNA in this way, we inspected the output data for all training data and learned correctly (
The input cover turns (which were correctly classified) and the cover turns which could not be learned correctly (could not be classified correctly) are distinguished (Figure 3 (B)). Here, failure to learn correctly means that the expected output is “1” even though the expected output is “1”.
” (“O”° or an intermediate value) or “0” even though the expected output is “°0”
This means that a value other than "1P" or an intermediate value is output. At this time, among the input pattern group A, the pattern group that the first neural network NNA was able to correctly identify is the one that Al and NNA were unable to correctly identify. Let A2 be the input pattern group.Also, among the input pattern group B, the pattern group that the first neural network NNA has correctly identified is Bl.
NNAが正しく識別できなかった人カバターン群をB2
とする。第二のニューラルネットワークは、AI、Bl
に属するパターンが入力されたとき“0゛°を出力し、
A2.B2に属するパターンが入力されたとき”1”を
出力するように(第3図(C))学習される。この学習
により、第二のニューラルネットワークNNBは、第一
のニューラルネットワークNNAが正確な分類をできな
いパターンが入力されたとき“1”を出力するように組
織化される。B2 is the human cover turn group that NNA could not correctly identify.
shall be. The second neural network is AI, Bl
When a pattern belonging to is input, outputs “0゛°,
A2. It is learned to output "1" when a pattern belonging to B2 is input (FIG. 3(C)). Through this learning, the second neural network NNB is organized so as to output "1" when a pattern that cannot be accurately classified by the first neural network NNA is input.
さらに、第三のニューラルネットワークNNCには、第
一のニューラルネットワークNNAが正しく分類できな
かったパターン群A2.B2のみ(第3図(D))を学
習させる。この場合、期待出力データはA2: “1”
、B2:“′O”である。Furthermore, the third neural network NNC includes a pattern group A2 that the first neural network NNA could not correctly classify. Only B2 (Fig. 3 (D)) is learned. In this case, the expected output data is A2: “1”
, B2: "'O".
この学習により第三のニューラルネットワークNSCは
A2 (A)、B2 (B)に属するパターンを正しく
分類できるように組織化される。すなわち、認識が困難
なパターン群(類似したパターン群)A2.B2のみを
学習したことにより、パターンの微妙な差異に大きく反
応するシナプス結合が形成されこれらの分類が可能とな
る。Through this learning, the third neural network NSC is organized so that it can correctly classify patterns belonging to A2 (A) and B2 (B). That is, a group of patterns that are difficult to recognize (a group of similar patterns) A2. By learning only B2, synaptic connections that respond greatly to subtle differences in patterns are formed, making it possible to classify them.
また、制御回路4は第二のニューラルネットワークNN
Bの出力データに基づいて第一のニューラルネットワー
クNNAまたは第三のニューラルネットワークNNCの
何れの出力データを結論として採用するかを判断する回
路である。すなわち、NNBの出力が“ONの場合には
、NNAで正確に分類可能なパターンが入力されたこと
を意味するため、NNAの出力データを結果出力として
採用し、NNBの出力が“1″の場合には、NNAで正
確に分類不可能なパターンが入力されたことを意味する
ため、NNCの出力データを結果出力として採用する。Further, the control circuit 4 has a second neural network NN.
This circuit determines which output data of the first neural network NNA or the third neural network NNC should be adopted as a conclusion based on the output data of the neural network B. In other words, when the output of NNB is "ON", it means that a pattern that can be accurately classified by NNA has been input, so the output data of NNA is adopted as the result output, and the output of NNB is "1". In this case, it means that a pattern that cannot be accurately classified by the NNA has been input, so the output data of the NNC is adopted as the result output.
これにより、このシステムの結果出力は常に正しいもの
に保たれる。This ensures that the system's output is always correct.
ここで、この実施例ではNNB、NNCを1組設けたが
、認識困難なパターンが複数の組合せで存在する場合や
分類されるべきカテゴリが3以上ある場合にはNNB、
NNCを複数組もうけるようにしてもよい。Here, in this embodiment, one set of NNB and NNC is provided, but when there are multiple combinations of patterns that are difficult to recognize or when there are three or more categories to be classified, NNB,
A plurality of NNCs may be provided.
第4図はこの出願の第二の発明の実施例であるニューラ
ルネットワークシステムの構成を示す図であり、第5図
(A)〜(D)は同ニューラルネットワークシステムを
構成する各ニューラルネットワークの学習内容を示す図
である。このシステムは上記第一の発明の実施例同様入
力されたパターンをA、Bいずれかカテゴリに分類する
ため構成されたものであり、3個のニューラルネットワ
ークNND、NNE、NNFおよびこれらのニューラル
ネットワークの出力を総合して結果yを出力する制御装
置5を有している。各ニューラルネットワークは上記第
一の実施例のものと同様である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a neural network system that is an embodiment of the second invention of this application, and FIGS. It is a diagram showing the contents. Similar to the embodiment of the first invention described above, this system is configured to classify input patterns into either category A or B, and is composed of three neural networks NND, NNE, NNF and these neural networks. It has a control device 5 that integrates the outputs and outputs the result y. Each neural network is similar to that of the first embodiment described above.
このうち第一のニューラルネットワークNNDは、入力
され得る全てのパターンについての学習がなされており
、入力される全てのパターンについてその属するカテゴ
リ(A、B)を判断する。The first neural network NND has been trained on all patterns that can be input, and determines the category (A, B) to which each input pattern belongs.
判断結果は“1”、“O“°で出力され、“1”は人カ
バターンがカテゴリAに属することを意味し、“O′は
入カバターンがカテゴリBに属することを意味する。ま
た、第二のニューラルネットワークNNE、NNFはそ
れぞれ、入力されえるパターンのうちカテゴリAに属し
第一のニューラルネットワークによって正確に分類され
ないパターン、および、入力されえるパターンのうちカ
テゴリBに属し第一〇ニューラルネットワークによって
正確に分類されないパターンのみを識別するよう組織化
されている。The judgment result is output as "1" and "O"°, where "1" means that the human cover turn belongs to category A, and "O' means that the input cover turn belongs to category B. The second neural networks NNE and NNF respectively receive patterns that belong to category A among patterns that can be input and are not accurately classified by the first neural network, and patterns that can be input that belong to category B and are classified by the first neural network. It is organized to only identify patterns that cannot be accurately classified.
ニューラルネットワークをこのように組織化するための
以下のような学習が行われる。The following learning is performed to organize the neural network in this way.
第一のニューラルネットワークNNDには、上記実施例
のNNA同様第5図(A)に示すような入力バターン群
A、Bとその期待出力データ“1“°O″との組み合せ
を学習させる。これにより、第一〇ニューラルネットワ
ークNNDは対応する入カバターンがAに属するもので
あるとき“1゛を出力し、入カバターンがBに属するも
のであるとき“0°゛を出力するように組織化される。The first neural network NND is made to learn the combination of input pattern groups A and B and their expected output data "1"°O" as shown in FIG. 5(A), like the NNA of the above embodiment. Accordingly, the 10th neural network NND is organized so that it outputs “1” when the corresponding input pattern belongs to A, and outputs “0°” when the input pattern belongs to B. Ru.
このようにNNAを学習させた時点で、全ての学習デー
タについての出力データを検査し、正しく学習できた(
正しく分類できた)入カバターンと正しく学習できなか
った(正しく分類できなかった)入カバターンとを識別
する(第5図(B))。このとき、入力バターン群Aの
うち第一のニューラルネットワークNNDが正しく識別
できたパターン群をA1.NNDが正しく識別できなか
った入カバ、ターン群をA2とする。また、入力バター
ン群Bのうち第一〇ニューラルネットワークNNDが正
しく識別できたパターン群をBl、NNDが正しく識別
できなかった入カバターン群をB2とする。After training the NNA in this way, we inspected the output data for all training data and learned correctly (
The input cover turns that were correctly classified and the input cover turns that could not be learned correctly (could not be classified correctly) are distinguished (FIG. 5(B)). At this time, the pattern group that the first neural network NND correctly identified among the input pattern group A is selected as A1. The incoming cover and turn group that NND could not correctly identify is designated as A2. Further, among the input pattern group B, the pattern group that the No. 10 neural network NND was able to correctly identify is Bl, and the input pattern group that the NND could not correctly identify is B2.
第二のニューラルネットワークNNEは、このうちA2
に属するパターンが入力されたときのみ“1″を出力す
るように(第5図(C))学習される。この学習により
、第二のニューラルネットワークNNEは、第一〇ニュ
ーラルネットワークNNDが正確な分類をできないカテ
ゴリAのパターンについてのみ°“1”を出力するよう
に組織化される。また、第二のニューラルネットワーク
NNFは、このうちB2に属するパターンが入力された
ときのみ“1”を出力するように(第5図(D))学習
される。この学習により、第二のニューラルネットワー
クNNFは、第一〇ニューラルネットワークNNDが正
確な分類をできないカテゴリBのパターンについてのみ
°′1”を出力するように組織化される。この学習でA
2.B2のみを分類できるようになるのは、A2または
B2のみを学習したことにより、これらのパターンのみ
に顕著な特徴に大きく反応するシナプス結合が形成され
これらの分類が可能となるからである。Of these, the second neural network NNE is
It is learned to output "1" only when a pattern belonging to is input (FIG. 5(C)). Through this learning, the second neural network NNE is organized so that it outputs "1" only for the patterns of category A that the tenth neural network NND cannot accurately classify. Furthermore, the second neural network NNF is trained to output "1" only when a pattern belonging to B2 is input (FIG. 5(D)). Through this learning, the second neural network NNF is organized so that it outputs °'1'' only for the patterns of category B that the 10th neural network NND cannot accurately classify.
2. The reason why it becomes possible to classify only B2 is that by learning only A2 or B2, synaptic connections that respond significantly to features that are significant only in these patterns are formed, making it possible to classify them.
また、制御回路5は第二のニューラルネットワークNN
EまたはNNFが“1”を出力したとき、この出力値を
採用して結果出力を行う回路である。すなわち、NN5
.NNFの出力が“0”の場合には、NNDで正確に分
類可能なパターンが入力されたことを意味するため、N
NDの出力データを結果出力として採用し、NNEの出
力が°“1”の場合には、NN’Dで正確に分類不可能
であるがカテゴリAに属するパターンであることを意味
するため結果として1”を出力する。また、NNFの出
力が“1°“の場合には、NNDで正確に分類不可能で
あるがカテゴリBに属するパターンであることを意味す
るため結果として“O”を出力する。これにより、この
システムの結果出力は常に正しいものに保たれる。Further, the control circuit 5 has a second neural network NN.
When E or NNF outputs "1", this circuit adopts this output value and outputs the result. That is, NN5
.. If the output of NNF is “0”, it means that a pattern that can be accurately classified by NND has been input, so NNF
The output data of ND is adopted as the result output, and if the output of NNE is ° "1", it means that the pattern cannot be accurately classified by NN'D but belongs to category A, so the result is 1". Also, if the output of NNF is "1°", it means that the pattern cannot be accurately classified by NND but belongs to category B, so "O" is output as a result. This ensures that the resulting output of this system is always correct.
(0発明の効果
以上のようにこの発明のニューラルネットワ−クシステ
ムによれば、全部の入カバターンについて認識結果を出
力するニューラルネットワークが全ての入カバターンに
ついて正確でない場合、不正確なもののみ他のニューラ
ルネットワークで認識させるようにしたことにより、こ
の「他のニューラルネットワーク」は一般的に認識が困
難なもののみについて学習を行い、これらを認識するの
みでよいため、一般的なニューラルネットワークでは捉
えにくいパターンの微妙な差異に対して顕著に反応する
ように組織化され、確実な認識を行うことができる。こ
のように、一般的な動作を行うニューラルネットワーク
と特殊な動作を行うニューラルネットワークと組み合わ
せたことにより、各ニューラルネットワークの構成を複
雑化させる必要がなく、また、学習回数を増やす必要も
なくなるため、簡略に極めて認識確度の高いニューラル
ネットワークシステムを実現することができる。(0 Effects of the Invention As described above, according to the neural network system of the present invention, if the neural network that outputs recognition results for all input pattern patterns is not accurate for all input pattern patterns, only inaccurate ones will be recognized by others. By having the neural network recognize it, this "other neural network" learns only about things that are generally difficult to recognize, and only needs to recognize these things, which is difficult to capture with a general neural network. It is organized to respond markedly to subtle differences in patterns, and can perform reliable recognition.In this way, a neural network that performs general operations and a neural network that performs specialized operations are combined. As a result, there is no need to complicate the configuration of each neural network, and there is no need to increase the number of times of learning, so it is possible to simply realize a neural network system with extremely high recognition accuracy.
第1図はこの出願の第一の発明の実施例であるニューラ
ルネットワークシステムの構成を示す図、第2図は同ニ
ューラルネットワークシステムで使用されるニューラル
ネットワークの構成を示す図、第3図(A)〜(D)は
同ニューラルネットワークの学習内容を示す図である。
二大味ヲ諺班士本母=4d4
第4図はこの出願の第二の発明の実施例であるニューラ
ルネットワークシステムの構成を示す図、第5図(A)
〜(D)は同ニューラルネットワークシステムに使用さ
れる各ニューラルネットワークの学習内容を示す図であ
る。
NNA〜NNF−ニューラルネットワーク、4.5−制
御回路。Figure 1 is a diagram showing the configuration of a neural network system that is an embodiment of the first invention of this application, Figure 2 is a diagram showing the configuration of a neural network used in the neural network system, and Figure 3 (A ) to (D) are diagrams showing the learning contents of the same neural network. Two major taste proverbs = 4d4 Figure 4 is a diagram showing the configuration of a neural network system that is an embodiment of the second invention of this application, Figure 5 (A)
-(D) are diagrams showing learning contents of each neural network used in the same neural network system. NNA to NNF - neural networks, 4.5 - control circuits.
Claims (2)
力するよう組織化された第一のニューラルネットワーク
と、 第一のニューラルネットワークが認識容易なパターンと
認識困難なパターンとを識別出力するよう組織化された
第二のニューラルネットワークと第一のニューラルネッ
トワークが認識困難なパターンのみ学習されており、第
一のニューラルネットワークが認識困難なパターンにつ
いての認識結果を出力するよう組織化された第三のニュ
ーラルネットワークと、 を有することを特徴とするニューラルネットワークシス
テム。(1) A first neural network organized to output recognition results for all input patterns, and organized so that the first neural network outputs patterns that are easy to recognize and patterns that are difficult to recognize. The second neural network and the first neural network are trained only on patterns that are difficult to recognize, and the third neural network is organized so that the first neural network outputs recognition results for patterns that are difficult to recognize. A neural network system comprising: a network;
ニューラルネットワークシステムであって入力されたパ
ターンの全てについてその属するカテゴリを認識出力す
るよう組織化された第一のニューラルネットワークと、 第一のニューラルネットワークが認識困難なパターンを
認識出力するよう組織化された第二のニューラルネット
ワークと、 を設け、 前記第二のニューラルネットワークを各カテゴリ別に複
数設けたことを特徴とするニューラルネットワークシス
テム。(2) a first neural network that is a neural network system that classifies input patterns into a plurality of categories and is organized to recognize and output categories to which all input patterns belong; a second neural network organized to recognize and output patterns that are difficult for the network to recognize; and a plurality of the second neural networks for each category.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199725A JPH0363775A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Neural network system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199725A JPH0363775A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Neural network system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363775A true JPH0363775A (en) | 1991-03-19 |
Family
ID=16412578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1199725A Pending JPH0363775A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Neural network system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0363775A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029833A1 (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-09 | Hitachi, Ltd. | Pattern recognition apparatus and pattern recognition method |
| JP2020524854A (en) * | 2017-06-22 | 2020-08-20 | ウェイモ エルエルシー | Classification of rare cases |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1199725A patent/JPH0363775A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029833A1 (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-09 | Hitachi, Ltd. | Pattern recognition apparatus and pattern recognition method |
| US6549661B1 (en) | 1996-12-25 | 2003-04-15 | Hitachi, Ltd. | Pattern recognition apparatus and pattern recognition method |
| JP2020524854A (en) * | 2017-06-22 | 2020-08-20 | ウェイモ エルエルシー | Classification of rare cases |
| US11093799B2 (en) | 2017-06-22 | 2021-08-17 | Waymo Llc | Rare instance classifiers |
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