SOM là một mô hình mạng nơron do GS Kohonen tìm ra nhƣ một dạng thông tin topo thƣờng thấy trong dữ liệu đầu đa chiều biến đổi đổi thành lớp một chiều hoặc hai chiều của nơron, thƣờng với hai chiều, lƣới hình chữ nhật [5]. Bản đồ topo đảm bảo một trật tự hoặc một ma trận số liệu đƣợc xác định tác động đến đầu vào. Nó thúc đẩy biểu diễn các thông tin giác quan quan trọng trong bộ nhớ của con ngƣời có một thứ tự hình học. Cấu trúc liên kết bảo toàn là một thuộc tính quan trọng trong SOM. Các nơron đại diện cho các lớp có tính chất tƣơng tự nhau do đó có thể nhóm lại đƣợc với nhau. Nói cách
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
khác cấu trúc liên kết của các tập dữ liệu trong không gian n chiều, nó đƣợc chụp bởi SOM và thể hiện trong sự sắp xếp các nút của nó. SOM nén dữ liệu trong khi vẫn giữ mối liên hệ topo quan trọng nhất, nó có thể đƣợc coi nhƣ tạo ra một số kiểu trừu tƣợng.
Mạng SOM gồm có một mảng hoặc một mạng tinh thể các số của các phần tử xử lý nơron (các nơron hoặc các nút) thƣờng đƣợc sắp xếp trong một mạng lƣới đa chiều mà mỗi nơron đƣợc kết nối với đầu vào. Kiểu mạng tinh thể có thể có nhiều mẫu nhƣ hình chữ nhật, hình lục giác hoặc thậm chí bất thƣờng. Liên kết với mỗi nơron có một mẫu đƣợc gọi là bảng mã, mô hình có cùng số chiều với số chiều của mẫu đầu vào.
Phƣơng thức học của SOM là một biến thể của cạnh tranh: phƣơng pháp tiếp cận winner-take-all. Tính năng của bản đồ Kohonen tạo ra một bản đồ topo điều chỉnh không chỉ trọng số của nơron chiến thắng mà còn điều chỉnh trọng số của các đơn vị đầu ra liền kề hoặc vùng lân cận của nơron chiến thắng. Không chỉ nơnon chiến thắng đƣợc điều chỉnh mà toàn bộ đầu ra lân cận đƣợc di chuyển gần hơn đến các mẫu đầu vào. Bắt đầu từ giá trị trọng số ngẫu nhiên, các đơn vị đầu vào tự sắp xếp chúng khi một mẫu đầu vào đƣợc thể hiện và một lân cận đáp ứng các mẫu đầu vào. Tiến trình huấn luyện giảm kích thƣớc của các miền lân cận tỏa ra từ các đơn vị chiến thắng. Đơn vị đầu ra lớn sẽ đƣợc cập nhật sau đó sẽ đến đơn vị nhỏ hơn và nhỏ hơn đƣợc cập nhật cho đến khi kết thúc huấn luyện chỉ có một đơn vị chiến thắng đƣợc điều chỉnh. Tƣơng tự nhƣ vậy tỉ lệ học sẽ giảm nhƣ tiến trình huấn luyện, tìm hiểu tỉ lệ phân rã với khoảng cách từ đơn vị đầu ra chiến thắng