Самоорганизующаяся карта (Self Organizing map) Скачать в PDF
Синонимы: Карта Кохонена, SOM, Kohonen map
Разделы: Визуализация, Алгоритмы
Самоорганизующуюся карта — это разновидность сети Кохонена, которая позволяет не только производить кластеризацию объектов, но и выполнять многомерную визуализацию ее результатов.
Отличие самоорганизующейся карты от обычной сети Кохонена заключается в количестве выходных нейронов: в сети Кохонена оно должно соответствовать количеству кластеров, а в карте — количеству сегментов, из которого она должна состоять, т.е. размеру карты. Чем больше число сегментов в карте, тем детальнее она представляет распределение объектов в пространстве признаков.
Число входных нейронов карты, как и сети Кохонена, должно быть равно числу признаков, по которым производится кластеризация.
На рисунке показана карта размером 5 х 5, т.е. содержащая 25 выходных нейронов.
Уменьшив число сегментов карты до числа кластеров, мы вернемся к обычной сети Кохонена.
Карта Кохонена состоит из сегментов прямоугольной или шестиугольной формы, называемых ячейками. Каждая из них связана с определенным выходным нейроном карты и представляет собой своего рода его «сферу влияния». Распределение векторов весов нейронов карты получается так же, как и в сети Кохонена, т.е. на основе конкурентного обучения.
Объекты, векторы признаков которых оказываются ближе к вектору весов данного нейрона карты, попадают в ячейку, связанную с этим нейроном. Тогда распределение объектов на карте в целом соответствует распределению векторов весов нейронов в пространстве признаков. Следовательно, если объекты на карте расположены близко друг к другу, т.е. попали в одну ячейку или хотя бы в соседние, то и векторы признаков этих объектов близки. И наоборот, если объекты попали в ячейки, расположенные на карте далеко друг от друга, то и векторы их признаков различаются сильно.
На рисунке представлен возможный вариант визуализации самоорганизующейся карты. Области с ячейками, близкими по цвету, содержат объекты, схожие по признаку, соответствующему проекции карты.