Теорема сходимости перцептрона


Теорема сходимости перцептрона — это теорема, описанная и доказанная Ф. Розенблаттом (с участием Блока, Джозефа, Кестена и других исследователей, работавших вместе с ним). Она показывает, что элементарный перцептрон, обучаемый по методу коррекции ошибки (с квантованием или без него), независимо от начального состояния весовых коэффициентов и последовательности появления стимулов всегда приведёт к достижению решения за конечный промежуток времени. Ф. Розенблаттом также были представлены доказательства ряда сопутствующих теорем, следствия из которых позволяли сделать вывод о том, каким условиям должны соответствовать архитектура искусственных нейронных сетей и методы их обучения.

Прежде, чем доказать основную теорему сходимости перцептрона, Ф. Розенблатт показал, что архитектура перцептрона достаточна для того, чтобы получить решение любой мыслимой задачи на классификацию, то есть тем самым перцептрон представляет собой «универсальную систему».


Далее Ф. Розенблатт показал и доказал в теореме 2, что необходимыми, но ещё не достаточными условиями существования решения, являются следующие:

Второе условие нуждается в пояснении. Коэффициентом смещения для А-элемента Ф. Розенблатт называл отношение числа стимулов в обучающей выборке, которые относятся к одному классу, и возбуждают данный А — элемент, к числу стимулов, относящихся к другому классу, но также возбуждающие этот же А-элемент. Нарушение второго условия делает отношение постоянным для А-элементов, реагирующих на стимулы из такой определённой подпоследовательности появления стимулов на входах перцептрона. И из-за этого, как доказывается в теореме 2, по крайней мере один из стимулов будет классифицирован неправильно.

Данный пример удовлетворяет двум необходимым условиям, но тем не менее не имеет решения. Чтобы получить нужную классификацию для первого класса, требуется: