На сегодняшний день можно выделить четыре основные разновидности архитектуры ИНС.
1. Однослойные прямонаправленные сети. K-слойной называется ИНС, состоящая из k групп нейронов, разделенных по слоям. Если сигналы в сети распространяются только по направлению из начала в конец, то такая ИНС называется прямонаправленной. На рис. 4.2 однослойная прямонаправленная ИНС.
Рис. 4.2. Прямонаправленная сеть с одним слоем нейронов
Она включает в себя слой входных нейронов и слой выходных. Нейроны входного слоя просто передают сигналы на выходной слой, не преобразуя их. В выходном происходит преобразование сигналов и формирование выхода сети. Матрица W имеет размерность M´N. Сеть функционирует по правилу: Y = f(WX);
.
2. Многослойные прямонаправленные сети. Они характеризуются наличием одного или нескольких промежуточных (скрытых) слоев, осуществляющих преобразование информации. Нейроны скрытого слоя называются скрытыми. В скрытых нейронах последовательно, слой за слоем, происходит нелинейное преобразование сигналов. Сигналы с последнего скрытого слоя поступают на нейроны выходного слоя, которые формируют выход сети. Структура двухслойной сети представлена на рис. 4.3.
Сеть функционирует по правилу: Z = f(VX); Y = f(WZ) = f(W f(VX)); .
Рис. 4.3. Двухслойная сеть
3. Рекуррентные сети. Этот тип ИНС отличается существованием обратных связей и элементов временной задержки сигнала. Подробно рассмотрим, как функционирует обратная связь.
На рис. 4.4 представлена структура простейшей системы с обратной связью. Здесь входной сигнал X(t), внутренний сигнал X '(t) и выходной сигнал y(t) – функции переменной t – дискретных отсчетов времени.