Redes Neuronales - Back-propagation
Back-propagation:
El método de back-propagation (o entrenamiento hacia atrás)
es un sistema automático de entrenamiento de redes neuronales
con capas ocultas, perfeccionado en la década de los 80.
En este tipo de redes, el problema a la hora de entrenarlas
estriba en que sólo conocemos la salida de la red y la entrada,
de forma que no se pueden ajustar los pesos sinápticos asociados
a las neuronas de las capas ocultas, ya que no podemos inferir a partir
del estado de la capa de salida como tiene que ser el estado de las capas
ocultas.
El sistema de entrenamiento mediante back-propagation consiste en:
-
Empezar con unos pesos sinápticos cualquiera (generalmente elegidos
al azar).
-
Introducir unos datos de entrada (en la capa de entradas) elegidos al azar
entre los datos de entrada que se van a usar para el entrenamiento.
-
Dejar que la red genere un vector de datos de salida (propagación
hacia delante).
-
Comparar la salida generada por al red con la salida deseada.
-
La diferencia obtenida entre la salida generada y la deseada (denominada
error) se usa para ajustar los pesos sinápticos de las neuronas
de la capa de salidas.
-
El error se propaga hacia atrás (back-propagation), hacia
la capa de neuronas anterior, y se usa para ajustar los pesos sinápticos
en esta capa.
-
Se continua propagando el error hacia atrás y ajustando los pesos
hasta que se alcance la capa de entradas.
Este proceso se repetirá con los diferentes datos de entrenamiento.
El método por el cual el error es propagado hacia atrás
fue descubierto por D.E. Rumelhart, G.E. Hinton y R.J. Williams en 1986,
y casi al mismo al tiempo por Parker (1985) y Le Cun (1985).
- Problemas del sistema:
Es difícil encontrar el mejor conjunto de pesos
sinápticos para la red de manera que la eficiencia sea máxima.
Esto se debe a que la función que mide la eficiencia
de las redes con capas ocultas, en la mayoría de los casos, es una
función compleja que presenta muchos mínimos locales.
Y el mejor conjunto de pesos sinápticos es aquel que hace que la
función alcance un mínimo global.