Cos'è una rete neurale Hopfield?

Una rete neurale di Hopfield è un sistema utilizzato per replicare modelli di informazioni che ha appreso.È modellato sulla rete neurale trovata nel cervello umano, sebbene sia creata da componenti artificiali.Progettato per la prima volta da John Hopfield nel 1982, la rete neurale di Hopfield può essere utilizzata per scoprire modelli in input e può elaborare set complicati di istruzioni.Viene anche utilizzato nello studio della memoria umana.

La rete neurale di Hopfield è realizzata da un sistema di unità che sono collegate tra loro come un web in cui ogni unità è collegata a ogni altra unità.Sebbene le unità siano tutte collegate tra loro, una singola unità non forma una connessione con se stessa.Quando ha creato per la prima volta questo modello, Hopfield ha usato i valori binari 0 e 1 per descrivere l'attività di ciascuna unità nella rete.Sebbene questo sistema sia ancora in uso, molti scienziati ora usano -1 e +1 per descrivere l'attività delle unità.Si dice che un'unità nella rete neurale sia 0 o -1 se la sua soglia non è stata ancora soddisfatta e un 1 o +1 se la sua soglia è stata soddisfatta o superata.

Le unità in una rete neurale Hopfield sono attivate eRilasciare energia una volta che la loro soglia è stata soddisfatta.Quando un determinato input viene dato a una rete neurale di Hopfield, è in grado di eco a quell'inpudo attraverso la serie di connessioni complesse tra ciascuna delle unità.Anche in un sistema con solo 4 singole unità, ci sono 12 connessioni che le informazioni possono essere inviate.Le reti complesse possono contenere milioni di connessioni, il che consente loro di echeggiare lunghe stringhe o modelli di codice binario.

Prima che una rete neurale di Hopfield sia in grado di eco a un modello, deve prima essere insegnato il modello che sta cercando.Una volta che un sistema conosce un determinato schema, sarà in grado di riecheggiarlo ogni volta che lo riconosce di nuovo.Ciò rende queste reti utili per trovare modelli in grandi quantità di dati.

Sebbene queste reti siano in grado di riconoscere i modelli, possono riconoscere un modello in modo errato, specialmente se i modelli sono ricordati in alcune parti della rete neurale che sono vicine l'una all'altra.Questo stesso processo si verifica nella memoria umana, che può essere modellata attraverso l'uso della rete neurale di Hopfield.La ricerca sull'inninacurazione in memoria e nel rafforzamento della memoria nell'uomo può essere fatta usando le reti neurali di Hopfield.