- – SOM
2.5.2. SOM –Thách thức phân nhóm
Sau quá trình học, huấn luyện mạng là quá trình phân nhóm các nơron, các nơron này đƣợc phân nhóm dựa theo hàm khoảng cách và giá trị trọng số của chúng. Trên thực tế khi phân nhóm giữa các Nơron này ngƣời ta sử dụng các The U-matrix (The Unified distance matrix - ma trận đồng nhất khoảng cách) để thực hiện việc phân nhóm các dữ liệu. Theo lý thuyết khi tạo ra U-matrix là ma trận giá trị khoảng cách giữa nơron trung tâm tới các nơron cạnh nó, và trên U- matrix sẽ xuất hiện những bức tƣờng là những nơi có giá trị cao ngăn cách giữa các nhóm nơron. Khi đó có thể ứng dụng giải thuật loang trên ma trận Kohonen để xác định các nơron cùng một nhóm. Tuy nhiên khi ứng dụng trong màu sắc việc biến thiên màu sắc là liên tục và các U-matrix này tồn tại rất nhiều các lỗ thủng mà từ đó không thể phân cụm đƣợc các nơron. Vấn đề này đòi hỏi một phƣơng pháp xử lý phân nhóm khác áp dụng đƣợc trên màu sắc. Nơi mà sự phân cách giữa các nhóm là liên tục và không thể dựng lên những bức tƣờng đủ cao để ngăn cách giữa chúng. Đây là một thách thức đặt ra không chỉ với bài toán phân cụm màu mà là thách thức chung cho ứng dụng mạng SOM. Nếu mạng không có khẳ năng phân nhóm cho các nơron hoặc sự phân nhóm là kém hiệu quả thì các bƣớc tiếp sau cho việc ứng dụng mạng vào thực tế sẽ không khả thi. Vì lý do đó đặt ra một yêu cầu cấp thiết là tìm ra một phƣơng pháp phân nhóm các nơron mới thay thế cho phƣơng pháp cũ sử dụng các U-matrix và giải quyết đƣợc vấn đề biến thiên liên tục giữa các miền dữ liệu trên lớp Kohonen sau quá trình huấn luyện.
46
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 2.6: Mạng SOM trước và sau huấn luyện và sự thất bại khi phân
nhóm sử dụng U-matrix
Nhƣ đƣợc mô tả ở hình trên quá trình cố gắng phân nhóm các nơron theo giải thuật cũ gặp nhiều khó khăn và thất bại với giải thuật loang. Vì SOM đang đƣợc ứng dụng trong bài toán phân cụm màu lên ta có thể nhìn thấy hình ảnh trực qua cho quá trình khởi tạo mạng, mạng sau huấn luyện và hình ảnh phân cụm nơron hình thành các nhóm trên mạng SOM. Vấn đề đặt ra đòi hỏi phải có một giải pháp xử lý thông minh hơn cho việc phân nhóm cho các nơron, vấn đề này không chỉ tồn tại cho bài toán phân cụm màu mà tồn tại trên các bài toán ứng dụng mang SOM. Trong bài toán này ta có thể nhìn thấy và trƣc quan vấn đề. Ở đây chính là sự biến thiên liên tục trọng số của các nơron và sự phân cách giữa các nhóm là rất nhỏ.
47
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/