Stochastisches Lernen

Stochastisches Lernen ist eine Lernstrategie in Künstlichen neuronalen Netzen, die auf einer zufälligen Suche im Gewichtsraum beruhen. Mit Lernen ist dabei die Fähigkeit gemeint, Gesetzmäßigkeiten wie zum Beispiel Naturgesetze zu erkennen.

Ein Lernalgorithmus versucht, eine Hypothese zu finden, die möglichst zielsichere Voraussagen trifft. Unter Hypothese ist dabei eine Abbildung zu verstehen, die jedem Eingabewert den vermuteten Ausgabewert zuordnet. Dazu verändert der Algorithmus die freien Parameter der gewählten Hypothesenklasse. Oft wird als Hypothesenklasse die Menge aller Hypothesen, die durch ein bestimmtes künstliches neuronales Netzwerk modelliert werden kann, verwendet. In diesem Fall sind die frei wählbaren Parameter die Gewichte w der Neuronen.

Das Ziel des Stochastisches Lernens ist es, mit Hilfe einer zufälligen Suche die Gewichte w des Netzes gegen ein gutes Minimum einer zuvor gewählten Fehlerfunktion E(w) zu steuern. Solche Verfahren sind auch dann anwendbar, wenn die Gewichte auf diskrete Werte beschränkt sind, oder wenn die Aktivierungsfunktion nicht differenzierbar ist.

Für das Stochastische Lernen existieren folgen Implementierungsoptionen:

  • Iterative Improvement
  • Simulated Annealing

Beim letzteren Verfahren werden die neuen Gewichte auch mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit p akzeptiert, wenn sie keine Verringerung des Fehlers gegenüber den vorhergehenden Gewichten erreicht haben.

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die News der letzten 7 Tage

13.06.2021
Anthropologie | Virologie | Immunologie
Wie Viren Immunzellen zu Trojanischen Pferden machen
Zytomegalieviren programmieren Fresszellen der Lunge so um, dass sie selbst Viren produzieren und diese in der Lunge verbreiten.
13.06.2021
Bionik und Biotechnologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Zuckerhirse: Süßes Versprechen für die Umwelt
Zuckerhirse lässt sich zur Herstellung von Biogas, Biokraftstoffen und neuen Polymeren nutzen, zudem kann sie dazu beitragen, Phosphatdünger zu ersetzen.
13.06.2021
Botanik | Physiologie
Todesduft der Pfeifenwinde lockt Sargfliegen in die Blüten
Ein internationales Pflanzenforscherteam hat in einer neuen Studie eine ungewöhnliche und bisher unbekannte Fortpflanzungsstrategie bei Pflanzen entdeckt.
11.06.2021
Ökologie | Biodiversität | Meeresbiologie
Untermieter auf Manganknollen: Schwämme sorgen für Artenreichtum
Tief auf dem Meeresgrund lagern wertvolle Rohstoffe – beispielsweise Knollen aus Mangan, Eisen, Kobalt und Kupfer.
11.06.2021
Morphologie
Das Metallgebiss des Borstenwurms
Metallatome sind für die bemerkenswerte Stabilität von Borstenwurm-Kiefern verantwortlich, zeigen Experimente der TU Wien.
11.06.2021
Paläontologie | Entwicklungsbiologie
Versteinert: 99 Millionen Jahre alte Geburt
Einem Forschungsteam ein außergewöhnlicher Fund gelungen: Sie fanden eine fossile weibliche Landschnecke, die gemeinsam mit ihren fünf Jungtieren in einem 99 Millionen Jahre alten Bernstein eingeschlossen wurde.
09.06.2021
Genetik | Neurobiologie
Menschen-Gen macht Mäuse schlauer
Ein Gen, das nur beim Menschen vorkommt, führt bei Mäusen zu einem größeren Gehirn, erhöhter Flexibilität des Gedächtnisses und weniger Ängstlichkeit.
09.06.2021
Taxonomie
„Zombie-Frosch“ entdeckt
Senckenberg-Wissenschaftlerinnen haben mit einem internationalen Team drei neue Froscharten aus dem nördlichen Amazonasgebiet beschrieben.
09.06.2021
Klimawandel | Primatologie
Kein Platz für Menschenaffen
Der Klimawandel wird das Verbreitungsgebiet afrikanischer Menschenaffen in den nächsten 30 Jahren drastisch verkleinern.
07.06.2021
Ökologie | Klimawandel | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Art der Waldnutzung beeinflusst Lebensrhythmus der Wildpflanzen
Durch die Klimaerwärmung verschieben sich bei vielen Pflanzen die jahreszeitlichen Rhythmen, zum Beispiel die Blütezeit.
07.06.2021
Ethologie | Vogelkunde
Junge Seeadler bleiben länger im elterlichen Revier
Seeadler reagieren sensibel auf Störungen durch den Menschen, weshalb in unmittelbarer Umgebung der Horste forst- und landwirtschaftliche Nutzungen beschränkt sind.
07.06.2021
Ethologie | Vogelkunde
Vertrauen bei Rabenvögeln
Rabenvögel benutzen soziale Informationen, um sich vor Täuschung durch Artgenossen aus Nachbarterritorien zu schützen.