Tomas Oberhuber's Homepage

Umělé neuronové sítě jsou výsledkem snahy člověka napodobit chování biologických neuronových sítí. Jednou z nejsložitějších biologických neuronových sítí je nervová soustava člověka. Ta je tvořena velikým množstvím speciálních buněk - neuronů, které slouží k přenosu, uchování a zpracování informace. Jednotlivé neurony toho příliš nedokážou. K tomu, aby síť pracovala tak, jak ji známe, je nutné, aby neurony byly vzájemně propojené. V biologických neuronových sítích může být každý neuron propojen až s tisíci dalšími neurony. Takovéto systémy dokážou řešit i velmi komplikované úlohy.

Aby síť mohla řešit byť sebe lehčí úlohu je nutné ji nejprve naučit, jak se daná úloha řeší.

Schopnost učení biologické neuronové sítě je jedna z nejdůležitějších vlastností, kterou se u umělých neuronových sítí snažíme napodobit. Další velmi důležitou vlastností je schopnost generalizace - zobecnění již nabitých poznatků na nové podněty sítě.
Jediným nástrojem, který používá nervový systém k učení je správné propojení neuronů mezi sebou pomocí správných synapsí.
Podobně jako pro biologické neuronové sítě jsou pro umělé neuronové sítě základními stavebními prvky neurony, resp. jejich matematický model. Umělý neuron je parametrická funkce, která ke každému vstupu přiřadí jednoznačně výstup. Parametry simulují propustnost jednotlivých synaptických spojů. Zpracování signálu neuronem pak spočívá v aplikaci přechodové funkce neuronu na signál. Samotný neuron toho moc nedokáže a proto je potřeba vytvářet složitější strukturu navzájem propojených neuronů. Takto vzniklé umělé struktury jsou složeny z mnohem méně neuronů než jejich biologické vzory.
Z matematického hlediska jsou neuronové sítě jedním z nástrojů pro hledání lokálních a globálních minim funkcí, aproximace funkcí, interpolace funkcí zadaných malým počtem bodů či pro nás důležité úlohy - separace dat. Obecně se neuronové sítě nehodí na numerické výpočty.
Tato práce se zabývá speciálním druhem neuronové sítě a to sítě s přepínacími jednotkami (ang. Neural Networks with Switching Units, zkratka NNSU).