資源描述：
《雙向聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡及其在肺癌患者分類判別中的應用.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、第22卷，第2期光譜學與光譜分析VoI.22，No.2，pp341-3442002年4月SpectroscopyandSpectraIAnaIysisApriI，2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!雙向聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡及其在肺癌患者分類判別中的應用張卓勇1，周化嵐2，劉思東21.首都師范大學化學系，北京1000372.東北師范大學化學學院，吉林長春130024摘要給出雙向聯(lián)想記憶（BAM）神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理。在此基礎上，根據(jù)血清中微量元素的
2、含量，將雙向聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡用于正常人與肺癌患者的分類判別。實驗結(jié)果表明：用獨立預測樣本作檢驗，在本工作所選定的條件下，可以達到100%的正確識別率。并討論了雙向聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡的影響因素。主題詞雙向聯(lián)想記憶；人工神經(jīng)網(wǎng)絡；分類；微量元素；血清；肺癌中圖分類號：R446文獻標識碼：A文章編號：1000-059（32002）02-0341-04近年來，微量元素與各種癌癥之間的關(guān)系越來越受到人""｛-1，1｝P們的重視［1~3］。微量元素與癌癥之間的關(guān)系比較復雜，元素構(gòu)成一組矢量對（!，"），s=0，?，M-1，共用M對樣本矢ss之間可能存
3、在著相互影響或協(xié)同作用。以前我們曾利用誤差量。將它們存入雙向聯(lián)想存儲器即可進行由!到"或由"反向傳播的前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法（BP-ANN）對正常人與癌到!的雙向聯(lián)想。即給定!（或"）可經(jīng)聯(lián)想作用得到對應的癥患者作了分類判別研究［4］，效果較好，但存在一些區(qū)分不開標準樣本"（或!）。當有噪聲或缺損時，聯(lián)想功能可使樣本或誤分的樣本。為此，我們將雙向聯(lián)想記憶網(wǎng)絡用于對正常對復原。人與癌癥患者作了分類判別研究，在本工作選定的條件下，可利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)的BAM有多種結(jié)構(gòu)形式，這里只以達到100%的正確識別率。介紹最基本的一種，即Kosko型B
4、AM。圖1示出由雙層網(wǎng)絡構(gòu)成的BAM，在圖1中，與矢量!相應的一層有N個節(jié)點，另一1基本原理層對應的矢量B，由P個節(jié)點構(gòu)成。兩層之間雙向連接。假定由"到!的傳輸為正向，正向的突觸權(quán)重矩陣為#，反之，聯(lián)想是由一個事物聯(lián)想到另一個事物的思維活動。在神由!到"的反向傳輸突觸權(quán)重矩陣是#T。經(jīng)網(wǎng)絡理論中，將相互關(guān)聯(lián)的兩個事物稱為一個模式對，記為（!（），"（）），并希望用一個神經(jīng)元網(wǎng)絡來實現(xiàn)這種聯(lián)想。為此，除可采用HopfieId網(wǎng)絡和BM（BoItzmanmachine）網(wǎng)絡外，還可采用被稱之為“聯(lián)想存儲器”的一類網(wǎng)絡，以實施對模式對的聯(lián)想記
5、憶［5］。聯(lián)想是神經(jīng)網(wǎng)絡特有的特征。Kosko提出的雙向聯(lián)想記憶（BidirectionaIassociativememo-ry，縮寫為BAM）是兩層反饋網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)異聯(lián)想記憶的功能。它使用前向和反向雙向聯(lián)想，從一輸入對（!，"）回憶一相關(guān)的雙極性向量對（!，"），即稱為異（雙向）聯(lián)想存儲Fig.1Bidirectionalassociativememorynetworkmodel器［6］。如果輸入矢量由上層加入，且相應于網(wǎng)絡中"穩(wěn)定狀雙向聯(lián)想存儲器可以存儲兩組矢量，N維矢量!與P維態(tài)，則經(jīng)#之作用產(chǎn)生!穩(wěn)定狀態(tài)。同理，若輸入矢量在下
6、矢量"的表達式分別如下：層，且相應于!的穩(wěn)定狀態(tài)，則經(jīng)#T之作用產(chǎn)生"穩(wěn)定狀!=［a，a，?，a］T（1）態(tài)。01N-1!"｛-1，1｝N當任意矢量輸入時，網(wǎng)絡要經(jīng)若干次迭代計算至穩(wěn)定狀"=［J，J，?，J］T（2）態(tài)。為說明此過程，可與自聯(lián)想記憶原理對比，在那里，演變01P-1過程可示意為收稿日期：2001-02-15，修訂日期：2001-05-26基金項目：國家教育部中青年骨干教師基金資助作者簡介：張卓勇，1956年生，博士，首都師范大學化學系教授，博士研究生導師342光譜學與光譜分析第22卷!"（I）!"（I+1）如果BAM網(wǎng)絡神
7、經(jīng)元函數(shù)閾值等于0，則稱為齊次BAM!"（I+1）!"（I+2）網(wǎng)絡。定義齊次BAM網(wǎng)絡的能量函數(shù)為?1T1TTE（$，#）=-$!#-#!$（5）?"（I+k）22由于經(jīng)k次迭代至收斂，對應網(wǎng)絡的穩(wěn)定狀態(tài)。#T!T$=#（T$T!）T=（$T!#）T=$T!#（6）對BAM，若輸入為任意矢量，網(wǎng)絡狀態(tài)演變過程可示意為所以有!#（I）!$（I+1）E（$，#）=-$T!#（7）!T$（I+1）!#（I+2）一般情況下神經(jīng)元非線性函數(shù)閾值非零，此時稱為非齊!#（I+2）!$（I+3）次BAM網(wǎng)絡。它的能量函數(shù)表達式為??E（$，#）=-$
8、T!#+$TT（8）直到$，#均為穩(wěn)定狀態(tài)，演變過程結(jié)束。!+#"式中網(wǎng)絡的學習（訓練）遵從Hebb規(guī)則。若給定M個雙極性T（9）!=（!0，!1，?，!N-1）矢量對（：$0，#0），（$1，#1），?，
