img259 (6)

Elementarne wprowadzenie do techniki sieci neuronowych 253

nej z tych wiadomości szybko dotrzeć. Jeśli da się wskazać jakieś hasło, słowo kluczowe, konkretną wartość jakiegoś pola, która odróżnia poszukiwaną wiadomość od wszystkich innych - sprawa jest prosta. Komputer odnajdzie i udostępni potrzebną informację, a jeśli w dodatku zadbano o odpowiednie poindeksowanie bazy - zrobi to bardzo szybko i sprawnie.

Gorzej jest jednak wtedy, gdy nie znasz takiego słowa kluczowego czy innego elementu identyfikującego potrzebne Ci dane, natomiast wiesz ogólnie, na jaki temat potrzebna jest Ci informacja. Ponieważ nie wiesz, jak potrzebna Ci informacja ma dokładnie wyglądać - typowe, funkcjonujące w bazach danych systemy wyszukiwania informacji okazują się zawodne i frustrująco mało skuteczne. Albo zasypują Cię mnóstwem niepotrzebnych wiadomości, albo nie są w stanie odnaleźć potrzebnej informacji, pomimo, że dokładny przegląd bazy pokazuje, że jest ona dostępna i mogła być dostarczona. Z dwojga złego lepszy jest oczywiście scenariusz, kiedy dostajesz nadmiar danych, wśród których są oczywiście także te użyteczne, tylko jak je wydobyć?

A przecież Twój umysł działa inaczej. Wystarcza Ci zwykle drobny ułamek wiadomości by odtworzyć całą informację - czasem jest to jakieś słowo, obraz, idea, wzór matematyczny - i już w umyśle kształtuje się kompletny zestaw wiadomości, odniesień, sugestii i wniosków. Innym razem wystarczy ledwie uchwytny zapach, może fragment melodii, zachód słońca - aby uruchomić całą serię obrazów, wspomnień, nastrojów i uczuć...

Twoja pamięć potrafi odszukać wiadomość na podstawie drobnego jej fragmentu lub dotrzeć do niej wychodząc od innej wiadomości - w jakiś sposób z tą pierwszą powiązanej. Nasze komputery jeszcze tego nie potrafią. A czy potrafi to zrobić sieć neuronowa?

Spróbuj, a sam się przekonasz. Zadanie to będzie niżej dokładniej omówione, więc szczegóły tej aplikacji poznasz już za kilka minut. Zanim to jednak nastąpi muszę Ci o czymś powiedzieć. Zagadnienia pamięci skojarzeniowej są fragmentem obszerniejszej dziedziny wiedzy, zwanej kogni-tywizmem. Budzi ona ostatnio rosnące zainteresowanie, zwłaszcza wielu fizyków, na codzień zajmujących się teoretycznym opisem prostych układów fizycznych (na przykład cząstek elementarnych) lub specjalizujących się w globalnym opisywaniu systemu złożonego z bardzo wielu oddziaływujących na siebie cząstek (termodynamiką statystyczną). Szperając w literaturze zauważysz, że zdumiewająco wielu fizyków opracowało i ogłosiło drukiem mnóstwo bardzo ambitnych matematycznie prac, opisujących zachowanie sieci ze sprzężeniami i procesy prowadzące do korzystniejszego ukierunkowania tego zachowania. Między innymi na tej zasadzie powstały tzw. maszyny Boltzmanna (wykorzystujące analogie procesów zachodzących w sieciach neuronowych ze zjawiskami termodynamicznymi, opisywanymi