Структура связей

Множество простых процессоров

С каждым процессором (обрабатывающим элементов сети) связывается набор входящих связей, по которым к данному элементу поступают сигналы от других элементов сети, и набор исходящих связей, по которым сигналы данного элемента передаются другим элементам. Некоторые элементы предназначены для получения сигналов из внешней среды и называются входными элементами, а некоторые – для вывода во внешнюю среду результатов вычислений (называются выходными элементами). Любая вычислительная машина имеет хотя бы одно устройство ввода (клавиатура), с помощью которого система получает данные из внешней среды, и устройство вывода (монитор), с помощью которого отображаются результаты вычислений. В случае программного моделирования реальных процессов на входные элементы обычно подаются уже предварительно подготовленные данные из файла данных, а не от непосредственно связанных с внешней средой датчиков.

Структура связей отражает то, как соединены элементы сети. В одной модели каждый элемент может быть связан со всеми другими элементами сети, в другой модели элементы могут быть организованы в некоторой упорядоченной по уровням (слоям) иерархии, где связи допускаются только между элементами в смежных слоях, а в третьей – могут допускаться обратные связи между элементами в смежных слоях или внутри одного слоя, или же допускается посылка сигналов элементами самим себе. Возможности здесь практически бесконечны, но обычно для каждой конкретной модели сети указывается тип допустимых связей. Каждая связь определяется тремя параметрами: элементом, от которого исходит данная связь, элементом, к которому данная связь направлена, и числом (обычно действительным), указывающим весовой коэффициент. Отрицательное значение веса соответствует подавлению активности соответствующего элемента, а положительное значение – усилению его активности. Абсолютное значение весового коэффициента характеризует силу связи.

Структура связей обычно представляется в виде весовой матрицы W, в которой каждый элемент w_ij представляет величину весового коэффициента для связи, идущей от элемента j к элементу i. Для описания структуры связей может использоваться не одна, а несколько весовых матриц, если элементы сети оказываются сгруппированными в слои. Матрицы весов являются памятью сети, хранящей информацию о том, как должна выполняться задача.