Robuste Lernverfahren bei schlecht konditionierten Problemstellungen für neuronale PCA- und ICA-Netzwerke mit Adaption der Lernraten

نویسنده

  • Hubert Mayer
چکیده

Robust learning rules in case of ill-conditioned problems for neural PCAand ICA-networks with adaptation of the learning rates Methods for Blind Signal Processing (BSP) are becoming noticeably more important. Amongst others, these techniques are applied in biomedical signal processing, image processing and speech processing. Within the BSP, the Principal Component Analysis (PCA) and the Independent Component Analysis (ICA) are of particular importance. Considering the vector x(t) of the stochastic input processes, a principal component is referred to as the inner product, which consists of x(t) and an eigenvector of the autocorrelation matrix Rxx of x(t). On the other hand, the linear ICA is based on the assumption that x(t) is the result of a linear transformation. This transformation is described by the vector s(t) of the independent stochastic source processes and the socalled mixing-matrix A. Neither the stochastic source processes, nor the mixing-matrix A are known. In this regard, adaptive systems formed by neural networks enable a massively parallel extraction of principal components and source processes, respectively. In order to include continuous-time implementations in addition to discrete-time implementations, the neural networks are described by continuous-time systems below. An attractive feature of neural systems is their ability to adapt themselves to special environmental conditions by changing their weights. This procedure of adaptation of parameters is called learning and is carried out by a unit which processes the input vector in continuoustime case. This unit which is described by a system of differential equations represents the implementation of the so-called learning rule. Due to parallel operation of neural networks, the necessary time of learning is primarily determined by conditioning of the optimization problem. Concerning PCA and ICA, the conditioning is given by the condition number of Rxx and A, respectively, as well as the stochastic properties of the principal components and the source processes, respectively. Accordingly, the main objective will be the generation of learning rules for PCA and ICA networks being robust with respect to these characteristics. By means of the so-called cross-entropy, the conditions related to stochastic properties of output processes of PCA and ICA are transferred into an estimation task of the density function of the vectorial stochastic process x(t). Through this approach the

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Maschinelle Erfassung von Problemlösestrategien bei algorithmischen Problemstellungen am Beispiel des Sortierens

Abstract: Die Untersuchung von kognitiven Problemlöseprozessen mit Protokollanalysen ist sehr aufwändig. Mit dem Einsatz von maschinellen Lernverfahren verbindet sich die Hoffnung, aus leicht beobachtbaren Daten auf kognitive Prozesse schließen zu können. Für Sortierprobleme wurden über 4000 unklassifizierte Nutzerinteraktionen und 490 klassifizierte Nutzerinteraktionen aufgezeichnet und ausgew...

متن کامل

Stimmungsanalyse in nutzergenerierten Internetbeiträgen

Es werden Methoden der automatischen Textkategorisierung für das Klassifizieren von Rezensionen hinsichtlich deren Stimmung (positiv oder negativ) untersucht. Hierzu finden maschinelle Lernverfahren, Verfahren der Merkmalsauswahl und Strategien der Klassifikatorkombination Anwendung. Mit einer Sammlung von Filmrezensionen aus dem Internet, werden diese Ansätze bezüglich ihrer Klassifikationslei...

متن کامل

Künstliche neuronale Netze in der genetischen Epidemiologie

In der genetischen Epidemiologie stehen mehr und mehr komplexe Erkrankungen im Fokus des Interesses. Durch so genannte genomweite Assoziationsstudien konnten große Fortschritte bei der Aufklärung der Ätiologie genetisch bedingter, komplexer Krankheiten erzielt und zahlreiche Single-Nucleotid-Polymorphisms (SNPs) identifiziert werden, die mit komplexen Krankheiten assoziiert sind. Dennoch erklär...

متن کامل

Private Daten: Herausforderungen für das Datenmanagement

Privatpersonen sind immer stärker in vernetzte Prozesse eingebunden, die heute schon teilweise und zukünftig ganz sicher mit digitalen Informationsund Kommunikationstechnologien unterstützt und realisiert werden. Während der Ausführung dieser Prozesse fallen Daten an, die für die Personen von langfristigem Wert sind, z. B. Zeugnisse oder Vertragsdaten. Für das Management privater Daten existier...

متن کامل

DynaSoft: Dynamisch selbstorganisierende Softwaresysteme für Automobile

Software ist über die Jahre zu dem wichtigsten Innovationstreiber in der Automobilindustrie geworden. Der Anteil der Software im Automobil steigt jährlich aufgrund der Vorteile einer softwarebasierten Realisierung vieler Fahrzeugfunktionen rasant an. Die wachsende Anzahl, sowie die wachsende Vernetzung und Variantenvielfalt der Funktionen führt zu einer immer schneller wachsenden Komplexität au...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

عنوان ژورنال:

دوره   شماره 

صفحات  -

تاریخ انتشار 2007