JPH05225163A - Neural network system and learning method for neural network - Google Patents

Neural network system and learning method for neural network

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JPH05225163A
JPH05225163A JP2656292A JP2656292A JPH05225163A JP H05225163 A JPH05225163 A JP H05225163A JP 2656292 A JP2656292 A JP 2656292A JP 2656292 A JP2656292 A JP 2656292A JP H05225163 A JPH05225163 A JP H05225163A
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JP
Japan
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value
neural network
input
output
node value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2656292A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Nakaoka
正樹 中岡
Hideo Ohata
秀雄 大畑
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability and the performance of e neural network system by providing an output node value evaluating means and evaluating the output reliability of a neural network for each instance. CONSTITUTION:An unlearned instance deciding neural network 100 of an output node value evaluating part 100 serves as an evaluating neural network to perform the learning with use of the learned data equal to that of a question solving neural network 101 and also to perform the learning with the use of unlearned data. Then the different fixed output node value is outputted based on a fact whether the optional input node value to be inputted is identical with the learned data or the unlearned data. An input node value evaluating part 118 decides whether the optional input node value is sililar or not to the input node value of the learned data used for learning. Therefore it is possible to decide whether the reliable result can be acquired or not from the network 101 with use of the output value 116a and 116b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、与えられた事例の対応
関係を学習したニューラルネットを用いて、問題解決を
行なうニューラルネットシステムに係り、特に、ニュー
ラルネットが推定する回答が信頼できるものか否かの判
断を、効率良く行なうのに好適なニューラルネットシス
テムおよびニューラルネットの学習方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neural network system for solving a problem by using a neural network which has learned the correspondence between given cases, and in particular, is the answer estimated by the neural network reliable? The present invention relates to a neural network system and a learning method for a neural network suitable for efficiently determining whether or not to make a decision.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、ニューラルネットは、バックプロ
パゲーションと呼ばれる学習アルゴリズムにより、容易
に学習させることが可能となり、パターン認識や、音声
認識合成、信号処理、知識処理など、広い範囲で適用さ
れている。すなわち、ニューラルネットでは、いくつか
のキー項目を基に、それらの値から、それらとは関連が
あるが、その関係が具体的ではない目的項目の値を推定
するが、この推定を正確に行なうために、キー項目に対
応する入力ノードと、目的項目に対応する出力ノードを
持ったニューラルネットに、それぞれ、既知のキー項目
の値と、このキー項目に対応する目的項目の値とを、入
力ノード値と、それに対する出力ノードの教師データ値
(学習データ)として学習させる。このようにして、十
分学習した後のニューラルネットでは、その入力ノード
に、推定の基となるキー項目の値を与えれば、この時の
出力ノードの値が、推定したい目的項目値となる。以
下、図8〜図10を用いて、このようなニューラルネッ
トに関する説明を行なう。
2. Description of the Related Art At present, a neural network can be easily learned by a learning algorithm called backpropagation, and is widely applied to pattern recognition, voice recognition synthesis, signal processing, knowledge processing and the like. There is. That is, in the neural network, the value of a target item that is related to them but whose relationship is not concrete is estimated based on some key items, but this estimation is performed accurately. In order to input the value of a known key item and the value of the target item corresponding to this key item to a neural network having an input node corresponding to the key item and an output node corresponding to the target item, The learning is performed as the node value and the teacher data value (learning data) of the output node corresponding thereto. In this way, in the neural network after sufficient learning, if the value of the key item which is the basis of estimation is given to the input node, the value of the output node at this time becomes the target item value to be estimated. Hereinafter, such a neural network will be described with reference to FIGS.

【0003】図8は、ニューラルネットの構成要素であ
るニューロンの構成を示す説明図である。ニューロン8
01は、ニューラルネットの外から、あるいは、他のニ
ューロンの出力端子から入力信号を入力する幾つかの入
力端子802と、他のニューロンの入力端子、あるい
は、外部に対して出力信号を出力する出力端子803と
からなる。各ニューロンは、それぞれ、固有のパラメー
タとして、一つのバイアス値と、他のニューロンと結合
している各入力端子の数に対応しているウェイト値と、
一つの入出力特性関数とを有する。このような構成から
なる各ニューロンの出力信号は、各入力端子の値に各々
のウェイト値を掛け合わせた値と、バイアス値とを加
え、それを、入出力特性関数に適用することによって決
められる。そして、各ニューロンは、学習時に、ウェイ
ト値とバイアス値を調整することにより、所要の入出力
特性を学習する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the structure of a neuron, which is a constituent element of a neural network. Neuron 8
Reference numeral 01 denotes some input terminals 802 for inputting input signals from the outside of the neural network or output terminals of other neurons, and output terminals for outputting output signals to the input terminals of other neurons or the outside. And a terminal 803. Each neuron has, as its own parameters, one bias value and a weight value corresponding to the number of input terminals connected to other neurons,
And one input / output characteristic function. The output signal of each neuron having such a configuration is determined by adding the value obtained by multiplying the value of each input terminal by each weight value and the bias value, and applying it to the input / output characteristic function. .. Then, each neuron learns a required input / output characteristic by adjusting a weight value and a bias value at the time of learning.

【0004】図9は、図8におけるニューロンを用いた
ニューラルネットの構成を示すブロック図である。ネッ
トワークの外部から直接入力を受けるニューロンを、入
力ノード901と呼び、この入力ノード901の入力端
子に与えられる各値のベクトルを、入力ノード値と呼
ぶ。また、ネットワークの外部へ直接出力するニューロ
ンを、出力ノード902と呼び、この出力ノード902
の出力端子に現われる各値のベクトルを、出力ノード値
と呼ぶ。さらに、入力ノード901、および、出力ノー
ド902以外のニューロンを、中間ノード903と呼
び、この中間ノード903の出力端子に現われる各値の
ベクトルを、中間ノード値と呼ぶ。ニューラルネットワ
ークの適用とは、入力ノード値をニューラルネットワー
クに与え、出力ノード値が定まるまで、順次、入力端子
の値がそろったニューロンの出力端子の値を、結合して
いる他のニューロンの入力端子に与え、このようにして
定まった出力ノード値を、結果出力値として得ることを
言う。学習データは、教師入力値と教師出力値との対か
らなる。そして、教師入力値を入力ノード値として、ニ
ューラルネットワークに適用した時に、出力ノード値と
して出力されるべき値が教師出力値である。また、学習
は、学習データの教師入力値をネットワークに適用して
得られた出力ノード値が、対になっている教師出力値に
近い値になるように、各ニューロンのバイアス値、およ
び、ウェイト値を調整することによって実行される。
尚、ニューロン間の結合が、ループをつくることの無い
フィードフォワード型ニューラルネットに対しては、例
えば、誤差逆伝搬法などが、その具体的方法として知ら
れている。
FIG. 9 is a block diagram showing the structure of a neural network using the neurons shown in FIG. A neuron that directly receives an input from the outside of the network is called an input node 901, and a vector of each value given to the input terminal of this input node 901 is called an input node value. A neuron that directly outputs to the outside of the network is called an output node 902, and this output node 902
The vector of each value appearing at the output terminal of is called the output node value. Furthermore, neurons other than the input node 901 and the output node 902 are called intermediate nodes 903, and the vector of each value appearing at the output terminal of this intermediate node 903 is called the intermediate node value. The application of a neural network is to give the input node value to the neural network, and sequentially output the values of the output terminals of the neurons with the same values of the input terminals until the output node value is determined. To obtain the output node value determined in this way as a result output value. The learning data consists of a pair of a teacher input value and a teacher output value. Then, when the teacher input value is used as the input node value and applied to the neural network, the value to be output as the output node value is the teacher output value. Further, learning is performed by applying the bias value of each neuron and the weight so that the output node value obtained by applying the teacher input value of the learning data to the network becomes a value close to the paired teacher output value. It is done by adjusting the values.
Incidentally, for a feedforward type neural network in which the connection between neurons does not form a loop, for example, an error back propagation method or the like is known as a specific method thereof.

【0005】図10は、図9におけるニューラルネット
を用いた処理システムの構成を示すブロック図である。
中央処理装置1001は、変換処理や、データ処理など
の各プログラムを実行する。記憶装置1002は、デー
タやニューラルネットの状態、および、各種プログラム
などを記憶する。そして、入力装置1003により、各
データの入力や各処理の問い合わせに対する入力が行わ
れる。また、出力装置1004により、各処理の問い合
わせや出力結果が表示される。
FIG. 10 is a block diagram showing the structure of a processing system using the neural network shown in FIG.
The central processing unit 1001 executes programs such as conversion processing and data processing. The storage device 1002 stores data, the state of the neural network, various programs, and the like. Then, the input device 1003 inputs each data and inquires about each process. Further, the output device 1004 displays an inquiry about each process and an output result.

【0006】上述の構成からなるニューラルネットシス
テムにおいて、学習の終わったニューラルネットによっ
て得られるキー項目と目的項目との対応関係が、未知の
事例にも正しい結果を与えるものであることを保証する
為に、従来は、既知の事例で、かつ、学習に使用しなか
った事例を、学習後のニューラルネットに入力し、その
結果で得られる出力値と、事例の値との一致の度合いを
調べるという方法が用いられていた。このような従来技
術には、例えば、T、キモト、K、アサカワ、M、ヨ
ダ、M、タケオカによる「ストック マーケット プリ
ディクション ウイズ モジュラ ニューラル ネット
ワークス」、プロシーディング オブ IJCNN ’
90(1990年)第1巻の第1頁から第6頁(Kimoto,
T., Asakawa,K., Yoda,M., Takeoka,M., "Stock Marke
t Prediction System with ModularNeural Networks"/
Proc. of IJCNN '90,vol.1,pp.1-6,1990)に記載のよう
に、相関係数を使ってニューラルネットの評価をしてい
る例が挙げられる。
In the neural network system having the above-mentioned configuration, in order to guarantee that the correspondence between the key item and the target item obtained by the learned neural network gives a correct result even in an unknown case. In the past, a known case that was not used for learning is input to the neural network after learning, and the degree of agreement between the output value obtained as a result and the case value is examined. The method was used. Such conventional techniques include, for example, "Stock Market Prediction With Modular Neural Networks" by T, Kimoto, K, Asakawa, M, Yoda, M, Takeoka, Proceeding of IJCNN '.
90 (1990) Volume 1, pages 1 to 6 (Kimoto,
T., Asakawa, K., Yoda, M., Takeoka, M., "Stock Marke
t Prediction System with ModularNeural Networks "/
Proc. Of IJCNN '90, vol.1, pp.1-6, 1990), there is an example in which a neural network is evaluated using a correlation coefficient.

【0007】このようなニューラルネットの与える回答
を元に、大きなリスクを伴う判断を下すような場合に
は、個々の事例についての信頼度が評価できれば、意志
決定を下す者にとって有益な情報となる。すなわち、入
力するキー項目の全てが、学習の入力に用いられたキー
項目であれば、出力される目的項目は十分に信頼できる
が、入力するキー項目の幾つかが、学習に用いられてい
ないキー項目であれば、出力される目的項目は、100
%信頼できるものではない。しかし、従来技術では、全
ての事例に対する誤り率など、事例の集合に対する統計
的な信頼度を評価するに過ぎない。
In the case of making a decision with a large risk based on the answer given by such a neural network, if the reliability of each case can be evaluated, it will be useful information for a person who makes a decision. .. That is, if all of the key items to be input are key items used for learning input, the output target item is sufficiently reliable, but some of the key items to be input are not used for learning. If it is a key item, the output target item is 100
% Not reliable. However, the conventional technique merely evaluates the statistical reliability of a set of cases, such as the error rate for all cases.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来のニューラルネットに係わる技術では、それ
ぞれのキー項目の値に対応して得られるそれぞれの目的
項目の値の信頼度を、個々に評価できず、100%に近
い出力項目の信頼度を必要とする判断を行なう場合には
適用することができない点である。本発明の目的は、こ
れら従来技術の課題を解決し、個々の事例についてのニ
ューラルネットの出力の信頼度の評価を可能とし、10
0%に近い信頼度が必要となるような大きなリスクを伴
う判断を下すような場合にも、有益に利用でき、システ
ムの信頼性、および、性能の向上を可能とするニューラ
ルネットシステムおよびニューラルネットの学習方法を
提供することである。
The problem to be solved is that, in the technology related to the conventional neural network, the reliability of the value of each target item obtained corresponding to the value of each key item is That is, it cannot be evaluated and cannot be applied when making a determination that requires the reliability of an output item close to 100%. The object of the present invention is to solve these problems of the prior art and to enable evaluation of the reliability of the output of the neural network for each case.
Neural network system and neural network that can be usefully utilized and can improve system reliability and performance even when making a judgment with a large risk that requires a reliability close to 0%. Is to provide a learning method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のニューラルネットシステムおよびニューラ
ルネットの学習方法は、(1)それぞれ、複数のニュー
ロンからなる入力ノードと、中間ノード、および、出力
ノードにより構成されるニューラルネットを具備し、こ
のニューラルネットに対して、予め、学習データを用い
て、入力ノードに入力された入力ノード値に対応する正
しい出力ノード値を、出力ノードに出力するように学習
を行ない、任意の入力ノード値に対応して、より正しい
出力ノード値を出力するニューラルネットシステムにお
いて、ニューラルネットの入力ノードに入力される任意
の入力ノード値に基づき、この任意の入力ノード値に対
応する出力ノード値の確からしさの評価を行なう出力ノ
ード値評価部を設けることを特徴とする。また、(2)
上記(1)に記載のニューラルネットシステムにおい
て、出力ノード値評価部は、ニューラルネットの入力ノ
ード、中間ノード、および、出力ノードのそれぞれに対
応する入力ノード、中間ノード、および、出力ノードに
より構成され、ニューラルネットと同じ学習データを用
いた学習と、この学習データと異なる未学習データを用
いた学習とを行ない、ニューラルネットに入力される任
意の入力ノード値を入力して、この任意の入力データ値
が、学習データか未学習データであるかにより、異なる
一定の出力ノード値を出力する評価用ニューラルネット
を具備し、この評価用ニューラルネットからの出力ノー
ド値に基づき、任意の入力ノード値に対応する出力ノー
ド値の確からしさの評価を行なうことを特徴とする。ま
た、(3)上記(1)、もしくは、(2)のいずれかに
記載のニューラルネットシステムにおいて、出力ノード
値評価部は、ニューラルネットの出力ノードに追加され
る任意の数のニューロンから構成され、学習データによ
るニューラルネットの学習と、この学習データ以外の未
学習データによるニューラルネットの学習とを、それぞ
れ異なる出力ノード値で行なう評価用出力ノードを具備
し、この評価用出力ノードからの出力ノード値に基づ
き、任意の入力ノード値に対応する出力ノード値の確か
らしさの評価を行なうことを特徴とする。また、(4)
上記(2)、もしくは、(3)のいずれかに記載のニュ
ーラルネットシステムにおいて、出力ノード値評価部
は、ニューラルネットの学習に用いる学習データを用い
て、評価用ニューラルネット、および、出力ノードの学
習に用いる学習データと未学習データとを生成する評価
用学習データ生成部を具備することを特徴とする。ま
た、(5)上記(1)から(4)のいずれかに記載のニ
ューラルネットシステムにおいて、出力ノード値評価部
は、ニューラルネットの入力ノードに入力される任意の
入力ノード値が、学習に用いた学習データの入力ノード
値と類似のものであるか否かを判別して、任意の入力ノ
ード値に対する出力ノード値の確からしさの評価を行な
う入力ノード値評価部を具備することを特徴とする。ま
た、(6)上記(5)に記載のニューラルネットシステ
ムにおいて、入力ノード値評価部は、学習に用いる学習
データの全ての入力ノード値の全ての成分を記憶する学
習用入力ノード値記憶部と、ニューラルネットへの任意
の入力ノード値の全ての成分が、学習用入力ノード値記
憶部に記憶した成分に対応するものか否かを判別する入
力ノード値判別部とを具備し、この入力ノード値判別部
の判別結果に基づき、任意の入力ノード値に対する出力
ノード値の確からしさの評価を行なうことを特徴とす
る。また、(7)上記(1)から(6)のいずれかに記
載のニューラルネットシステムにおいて、出力ノード値
評価部は、ニューラルネットの入力ノードに入力される
任意の入力ノード値に対応する中間ノード値が、学習デ
ータを用いた学習時の中間ノード値と類似のものである
か否かを判別して、任意の入力ノード値に対する出力ノ
ード値の確からしさの評価を行なう中間ノード値評価部
を具備することを特徴とする。また、(8)上記(7)
に記載のニューラルネットシステムにおいて、中間ノー
ド値評価部は、学習データを用いた学習時の全ての中間
ノード値を記憶する学習用中間ノード値記憶部と、ニュ
ーラルネットへの任意の入力ノード値に対応する中間ノ
ード値の全ての成分が、学習用中間ノード値記憶部に記
憶した成分に対応するものか否かを判別する中間ノード
値判別部とを具備し、この中間ノード値判別部の判別結
果に基づき、任意の入力ノード値に対する出力ノード値
の確からしさの評価を行なうことを特徴とする。また、
(9)上記(1)から(8)のいずれかに記載のニュー
ラルネットシステムにおいて、出力ノード値評価部によ
る出力ノード値の不確かとの評価結果に基づき、利用者
に対する警告を含む、予め任意に定められた対応する内
部処理を行う不適正出力時対応処理部を設けることを特
徴とする。また、(10)上記(4)に記載のニューラ
ルネットシステムにおけるニューラルネットの学習方法
であり、評価用学習データ生成部は、出力ノード値がそ
れぞれ異なる一定値からなる学習データと未学習データ
とを生成し、評価用ニューラルネット、および、出力ノ
ードのそれぞれは、それぞれ異なる一定の出力ノード値
からなる学習データおよび未学習データとを用いて学習
することを特徴とするニューラルネットの学習方法。
In order to achieve the above object, a neural network system and a learning method for a neural network according to the present invention include (1) an input node consisting of a plurality of neurons, an intermediate node, and an output. A neural net composed of nodes is provided, and for this neural network, learning data is used in advance so that the correct output node value corresponding to the input node value input to the input node is output to the output node. In the neural network system that learns to, and outputs a more correct output node value corresponding to an arbitrary input node value, based on the arbitrary input node value input to the input node of the neural network, this arbitrary input node value Providing an output node value evaluation unit that evaluates the certainty of the output node value corresponding to the value It is characterized in. Also, (2)
In the neural network system according to (1) above, the output node value evaluation unit includes an input node, an intermediate node, and an input node, an intermediate node, and an output node corresponding to the input node, the intermediate node, and the output node of the neural network, respectively. , Learning using the same learning data as the neural network and learning using unlearned data different from this learning data, inputting any input node value input to the neural network, and inputting this arbitrary input data Equipped with an evaluation neural net that outputs different constant output node values depending on whether the value is learning data or unlearned data. Based on the output node value from this evaluation neural network, an arbitrary input node value can be set. It is characterized in that the certainty of the corresponding output node value is evaluated. (3) In the neural network system according to (1) or (2), the output node value evaluation unit is composed of an arbitrary number of neurons added to the output node of the neural network. , An output node for evaluation for performing learning of a neural network by learning data and learning of a neural net by unlearned data other than this learning data with different output node values, and an output node from this evaluation output node It is characterized in that the certainty of the output node value corresponding to an arbitrary input node value is evaluated based on the value. Also, (4)
In the neural network system according to (2) or (3) above, the output node value evaluation unit uses the learning data used for learning of the neural network to evaluate the evaluation neural network and the output node. The present invention is characterized by including an evaluation learning data generation unit that generates learning data used for learning and unlearned data. (5) In the neural network system according to any one of (1) to (4), the output node value evaluation unit uses an arbitrary input node value input to the input node of the neural network for learning. It is characterized by comprising an input node value evaluator for judging whether the input node value of the learning data is similar to the input node value and evaluating the certainty of the output node value with respect to an arbitrary input node value. .. (6) In the neural network system according to (5), the input node value evaluation unit includes a learning input node value storage unit that stores all components of all input node values of learning data used for learning. , An input node value discriminating unit for discriminating whether or not all components of an arbitrary input node value to the neural network correspond to the components stored in the learning input node value storing unit, It is characterized in that the certainty of the output node value with respect to an arbitrary input node value is evaluated based on the discrimination result of the value discriminating unit. (7) In the neural network system according to any one of (1) to (6), the output node value evaluation unit is an intermediate node corresponding to an arbitrary input node value input to an input node of the neural network. An intermediate node value evaluator that determines whether the value is similar to the intermediate node value at the time of learning using the learning data and evaluates the certainty of the output node value with respect to any input node value. It is characterized by having. Also, (8) above (7)
In the neural network system described in (1), the intermediate node value evaluation unit stores a learning intermediate node value storage unit that stores all intermediate node values at the time of learning using learning data, and an arbitrary input node value to the neural network. An intermediate node value discriminating unit for discriminating whether or not all the components of the corresponding intermediate node value correspond to the components stored in the learning intermediate node value storage unit, and the discrimination of the intermediate node value discriminating unit Based on the result, the certainty of the output node value with respect to the arbitrary input node value is evaluated. Also,
(9) In the neural network system according to any one of (1) to (8), based on the evaluation result of the uncertainty of the output node value by the output node value evaluation unit, a warning to the user is arbitrarily included in advance. It is characterized by providing an improper output time response processing unit that performs a predetermined corresponding internal process. (10) In the learning method of the neural network in the neural network system according to (4), the evaluation learning data generation unit generates learning data and unlearned data each having a constant value with different output node values. A learning method for a neural network, wherein each of the generated neural net for evaluation and the output node is learned by using learning data and unlearned data each having a different constant output node value.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、ニューラルネットの適用時
に、その出力ノード値が、学習データに基づき出力され
る値と同程度に信頼できるものか否かを判別する。例え
ば、実際に問題を解決するニューラルネットとは別に、
このニューラルネットと同様な構造のニューラルネット
を構成する。そして、同じ学習データの全ての入力ノー
ド値に対して、出力ノードの教師データ値として、ある
一定値(例えば、「0.0」)が対応し、また、上述の
学習データ以外で、入力ノード値の取りうる適正な空間
の境界にあたる入力データに対し、教師データ値とし
て、別の一定値(例えば、「1.0」)が対応している
学習データにより、新しく構成したニューラルネットを
学習させる。そして、問題解決のための推定時に、それ
ぞのキー項目の値を、この新しいニューラルネットに
も、入力ノード値として与え、この時のこの新しいニュ
ーラルネットの出力ノード値(例えば、「0.8」、
「0.9」など)を、与えられたキー項目値から得られ
る推定値の信頼度とするものである。また、適用時に与
える入力ノード値が、予め定めた範囲を越えた時に、問
題解決用ニューラルネットの出力が、信頼できないとす
ることもできる。あるいは、学習が収束した問題解決用
ニューラルネットに、学習データ入力値を適用し、その
時の中間ノード値の統計情報(例えば、最大値と最小
値、もしくは、平均値と分散等)を記録しておき、ニュ
ーラルネット適用時に、中間ノード値の値を記憶した学
習時の統計情報と比較し、適正範囲から外れている場合
に、その入力値に対する問題解決用ニューラルネットの
出力が信頼できないとすることもできる。このように、
入力されたキー項目の値に基づき、出力された目的項目
の値の信頼度の程度を判別することができ、リスクの高
い判断を下す利用者にとって、有益な情報となる。
According to the present invention, when the neural network is applied, it is determined whether or not the output node value is as reliable as the value output based on the learning data. For example, apart from the neural net that actually solves the problem,
A neural network having the same structure as this neural network is constructed. Then, for all input node values of the same learning data, a certain fixed value (for example, "0.0") corresponds as the teacher data value of the output node, and in addition to the above learning data, the input node The newly constructed neural net is trained by the learning data in which another constant value (for example, “1.0”) corresponds to the input data that is the boundary of the appropriate space that can take values as the teacher data value. .. Then, at the time of estimation for solving the problem, the value of each key item is given to this new neural network as an input node value, and the output node value of this new neural network at this time (for example, “0.8 ",
"0.9" or the like) is the reliability of the estimated value obtained from the given key item value. Further, when the input node value given at the time of application exceeds a predetermined range, the output of the problem solving neural network may be considered unreliable. Alternatively, the learning data input value is applied to the problem solving neural network in which the learning has converged, and the statistical information of the intermediate node value at that time (for example, the maximum value and the minimum value, or the average value and the variance) is recorded. Every time, when applying the neural network, compare the value of the intermediate node value with the stored statistical information at the time of learning, and if it is out of the appropriate range, the output of the problem solving neural network for that input value is not reliable. You can also in this way,
Based on the input key item value, the degree of reliability of the output target item value can be determined, which is useful information for a user who makes a high-risk decision.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図1は、本発明を施したニューラルネットシ
ステムの本発明に係わる構成の第1の実施例を示すブロ
ック図である。本第1の実施例のニューラルネットシス
テムは、所与の問題を解決するための問題解決用ニュー
ラルネット101と、この問題解決用ニューラルネット
101が与える回答が、信頼にたるものか否かを判別す
るための出力ノード値評価部100とを具備してなる。
また、出力ノード値評価部100は、問題解決用ニュー
ラルネット101の回答が信頼性の高いものか否かを判
別するために、本発明の評価用ニューラルネットとして
の未学習事例判別用ニューラルネット110と、本発明
の評価用学習データ生成部としての未学習事例判別用教
師入出力値作成部109と、本発明である入力ノード値
評価部118、および、中間ノード値評価部119と、
未学習事例判別用教師入出力値作成部109で生成され
た学習データをそれぞれ記憶する未学習事例判別用教師
入力値記憶域113、および、未学習事例判別用教師出
力値記憶域114とを具備している。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a configuration according to the present invention of a neural network system embodying the present invention. The neural network system of the first embodiment determines whether the problem solving neural network 101 for solving a given problem and the answer given by the problem solving neural network 101 are reliable. And an output node value evaluation unit 100 for doing so.
Further, the output node value evaluation unit 100 determines the unlearned case determination neural network 110 as the evaluation neural network of the present invention in order to determine whether the answer of the problem solving neural network 101 is highly reliable. An unlearned case determination teacher input / output value creation unit 109 as an evaluation learning data generation unit according to the present invention, an input node value evaluation unit 118 according to the present invention, and an intermediate node value evaluation unit 119,
An unlearned case discrimination teacher input value storage area 113 for storing learning data generated by the unlearned case discrimination teacher input / output value creation unit 109 and an unlearned case discrimination teacher output value storage area 114 are provided. is doing.

【0012】問題解決用ニューラルネット101と未学
習事例判別用ニューラルネット110とには、それぞ
れ、入力値変換部102、111、および、出力値変換
部103、112が設けられ、入力値変換部102、1
11は、学習時に、問題解決用ニューラルネット101
と、未学習事例判別用ニューラルネット110が、それ
ぞれ、問題解決用教師入力値記憶域104、未学習事例
判別用教師入力値記憶域113からデータを読み込む
際、その値を、問題解決用ニューラルネット101、お
よび、未学習事例判別用ニューラルネット110に入力
するのに適正な範囲に正規化するための変換を行う。ま
た、適用の際も、それぞれのニューラルネットが読み込
む適用入力値115に、同じ変換を行なう。また、出力
値変換部103、112は、学習時に、問題解決用ニュ
ーラルネット101、および、未学習事例判別用ニュー
ラルネット110が、それぞれ、問題解決用教師出力値
記憶域105、未学習事例判別用教師出力値記憶域11
4からデータを読み込む際、その値を、問題解決用ニュ
ーラルネット101、および、未学習事例判別用ニュー
ラルネット110の出力値として、適正な範囲に正規化
するための変換を行う。また、適用の際も、各ニューラ
ルネットが出力した出力ノード値に、逆変換を行なう。
The problem solving neural net 101 and the unlearned case discrimination neural net 110 are provided with input value conversion units 102 and 111 and output value conversion units 103 and 112, respectively. 1
11 is a neural network 101 for problem solving at the time of learning.
When the unlearned case discrimination neural net 110 reads data from the problem solving teacher input value storage area 104 and the unlearned case discrimination teacher input value storage area 113, respectively, the values are read as the problem solving neural network. 101 and a conversion for normalizing into a range suitable for input to the unlearned case discrimination neural net 110. Also, when applied, the same conversion is performed on the applied input value 115 read by each neural network. Further, the output value conversion units 103 and 112 are configured such that, at the time of learning, the problem solving neural net 101 and the unlearned case discrimination neural network 110 respectively have a problem solving teacher output value storage area 105 and an unlearned case discrimination. Teacher output value storage area 11
When reading the data from No. 4, the value is converted into an appropriate range as an output value of the problem solving neural network 101 and the unlearned case discrimination neural network 110, and is converted. Also, when applied, inverse conversion is performed on the output node value output by each neural network.

【0013】中間ノード値評価部119は、学習中の問
題解決用ニューラルネット101の中間ノード値に関す
る統計情報を、本発明の学習用中間ノード値記憶部とし
ての学習時中間ノード値統計情報記憶域107に記憶す
る学習時中間ノード値統計情報収集処理部106と、学
習時中間ノード値統計情報記憶域107の記憶内容に基
づき、適用中の問題解決用ニューラルネット101の中
間ノード値が、記憶した統計情報と外れているかを調べ
る本発明の中間ノード値判別手段としての中間ノード値
チェック処理部108とにより構成されている。また、
入力ノード値評価部118においても、図示していない
が、中間ノード値評価部119と同様に、学習中の入力
ノード値に関する統計情報を記憶する学習用入力ノード
値記憶部と、適用時における適用入力値115が、記憶
した統計情報と外れているかを調べ、その結果を出力す
る入力ノード値判定部により構成されている。尚、本第
1の実施例のニューラルネットシステムにおいては、出
力ノード値評価部として、未学習事例判別用ニューラル
ネット110、入力ノード値評価部118、および、中
間ノード値評価部119を具備しているが、それぞれを
個別に設けた構成でも良い。以下、第1の実施例のニュ
ーラルネットシステムの本発明に係わる動作を説明す
る。
The intermediate node value evaluation unit 119 stores the statistical information on the intermediate node value of the problem solving neural network 101 during learning as a learning intermediate node value statistical information storage area as a learning intermediate node value storage unit of the present invention. Based on the contents stored in the learning intermediate node value statistical information collection processing unit 106 stored in 107 and the learning intermediate node value statistical information storage area 107, the intermediate node values of the problem solving neural network 101 being applied are stored. It is composed of an intermediate node value check processing unit 108 as an intermediate node value discriminating means of the present invention for checking whether or not it is different from the statistical information. Also,
Although not shown in the figure, the input node value evaluation unit 118, like the intermediate node value evaluation unit 119, also has a learning input node value storage unit that stores statistical information related to the input node value being learned, and an application when applied. It is configured by an input node value determination unit that checks whether the input value 115 deviates from the stored statistical information and outputs the result. The neural network system of the first embodiment is provided with the unlearned case discrimination neural net 110, the input node value evaluation unit 118, and the intermediate node value evaluation unit 119 as the output node value evaluation unit. However, a configuration in which each is individually provided may be used. The operation of the neural network system of the first embodiment according to the present invention will be described below.

【0014】まず、未学習事例判別用ニューラルネット
110の動作に関して説明する。問題解決用ニューラル
ネット101は、問題解決用教師入力値記憶域104
と、問題解決用教師出力値記憶域105とのそれぞれか
ら、対応する学習データを読み込んで、その対応関係を
学習し、また、適用入力値115を、入力ノードに適用
し、出力ノードにその結果を得る。未学習事例判別用教
師入出力値作成部109は、後述の図2において説明す
る手順で、未学習事例判別用ニューラルネット110用
の学習データを作成し、未学習事例判別用教師入力値記
憶域113と、未学習事例判別用教師出力値記憶域11
4にそれを記憶する。未学習事例判別用ニューラルネッ
ト110は、未学習事例判別用教師入力値記憶域113
と未学習事例判別用教師出力値記憶域114のそれぞれ
から、対応する学習データを読み込んで、その対応関係
を学習する。すなわち、問題解決用ニューラルネット1
01が使用した学習データの全ての入力ノード値に対し
て、出力ノードの教師データ値として、ある一定値(例
えば、「0.0」)が、また、入力ノード値の取りうる
適正な空間の境界にあたる入力データに対し、教師デー
タ値として、別の一定値(例えば、「1.0」)が対応
している学習データにより、未学習事例判別用ニューラ
ルネット110を学習させる。このようにして学習の済
んだ問題解決用ニューラルネット101、および、未学
習事例判別用ニューラルネット110は、適用入力値1
15を、対応する入力ノードに入力することにより適用
され、適用入力値115に対する結果出力値117と、
適用入力値115が学習データに含まれていたか否かを
判別する判別結果116aを、それぞれの対応する出力
ノードに出力する。ここで、未学習事例判別用ニューラ
ルネット110は、与えられた入力ノード値が学習デー
タに存在すれば、所定の出力ノード値(例えば、「0.
0」)を持つが、それ以外の学習データとして与えた入
力ノード値の取りうる適正な空間の境界にあたるデータ
の場合は、別の出力ノード値(例えば、「1.0」)を
持つ。その他の場合も、例えば、入力ノードに対する出
力ノードの各々の値の関係が、常に連続であれば、与え
られた入力ノード値が、学習データの入力ノード値群と
離れれば離れるほど、それに対する出力ノード値は、後
者の値(例えば、「1.0」)に近い値になるようにふ
るまう。未学習事例判別用ニューラルネット110にお
いて、適用時に入力された値が、既に学習データとして
存在している、あるいは、学習データに近い値があると
言う場合は、問題解決用ニューラルネット101からの
出力値が、高い信頼度の出力結果であると判断すること
ができる。このことにより、問題解決用ニューラルネッ
ト101により、キー項目のある値に対する目的項目の
値を推定したい時に、それらキー項目の値を、学習した
未学習事例判別用ニューラルネット110にも、同様
に、入力ノード値として与え、この時の未学習事例判別
用ニューラルネット110の出力ノード値を、与えられ
たキー項目値から得られる推定値の信頼度とすることが
できる。
First, the operation of the unlearned case discrimination neural net 110 will be described. The problem solving neural network 101 includes a problem solving teacher input value storage area 104.
And the problem-solving teacher output value storage area 105, the corresponding learning data is read, the corresponding relationship is learned, and the applied input value 115 is applied to the input node and the result is output to the output node. To get The unlearned case discrimination teacher input / output value creation unit 109 creates learning data for the unlearned case discrimination neural network 110 by the procedure described later with reference to FIG. 113 and an unlearned case discrimination teacher output value storage area 11
Remember it in 4. The unlearned case discrimination neural network 110 includes a teacher input value storage area 113 for unlearned case discrimination.
The corresponding learning data is read from each of the unlearned case discrimination teacher output value storage area 114 and the correspondence relationship is learned. That is, the problem solving neural network 1
For all input node values of the learning data used by 01, a certain constant value (for example, “0.0”) is set as the teacher data value of the output node, The unlearned case discrimination neural net 110 is trained with the learning data corresponding to another constant value (for example, “1.0”) as the teacher data value for the input data at the boundary. The problem solving neural net 101 and the unlearned case discriminating neural net 110, which have been learned in this way, have the applied input value 1
15 by applying 15 to the corresponding input node, resulting output value 117 for applied input value 115,
A determination result 116a for determining whether or not the applied input value 115 is included in the learning data is output to each corresponding output node. Here, if the given input node value exists in the learning data, the unlearned case discrimination neural net 110 has a predetermined output node value (for example, “0.
0 ”), but data that is the boundary of a proper space that can be taken by input node values given as other learning data, has another output node value (for example,“ 1.0 ”). In other cases, for example, if the relationship between the respective values of the output nodes with respect to the input node is always continuous, the farther away the given input node value is from the input node value group of the learning data, the more The node value behaves so as to be close to the latter value (for example, "1.0"). In the unlearned case discrimination neural net 110, when the value input at the time of application already exists as learning data or there is a value close to the learning data, the output from the problem solving neural net 101 It can be determined that the value is an output result with high reliability. As a result, when the problem solving neural net 101 wants to estimate the value of the target item with respect to a certain value of the key item, the values of those key items are similarly learned to the unlearned case discrimination neural net 110 that has been learned. The output node value of the unlearned case discrimination neural net 110 at this time can be used as the input node value, and can be used as the reliability of the estimated value obtained from the given key item value.

【0015】次に、中間ノード値評価部119、およ
び、入力ノード値評価部118の動作に関して説明す
る。中間ノード値評価部119においては、学習時中間
ノード値統計情報収集処理部106により、学習中の問
題解決用ニューラルネット101の中間ノード値に関す
る統計情報を、学習時中間ノード値統計情報記憶域10
7に記憶し、中間ノード値チェック処理部108によ
り、適用時において、適用入力値115を、問題解決用
ニューラルネット101の入力ノードに与えた時の中間
ノード値が、学習時中間ノード値統計情報記憶域107
にに記憶した統計情報と外れているかを調べ、その結果
を判別結果116cに出力する。具体的な学習時中間ノ
ード値統計情報処理としては、例えば、中間ノード毎の
学習時に得た最大値と最小値を記憶し、チェック処理の
際は、各中間ノード値が、それらの値の間にあるか否か
を調べることや、同様に、平均値と分散値を記憶して、
有意な領域に入っているか否かを調べる等が考えられ
る。また、入力ノード値評価部118においても、中間
ノード値評価部119と同様にして、学習中の問題解決
用ニューラルネット101の入力ノード値に関する統計
情報を、図示していない学習用入力ノード値記憶部に記
憶し、かつ、図示していない入力ノード値判定部によ
り、適用時における入力ノード値が、記憶した統計情報
と外れているかを調べ、その結果を判別結果116bに
出力する。このことにより、適用時の入力ノード値、あ
るいは、中間ノード値が、学習時の入力ノード値、ある
いは、中間ノード値の分布から外れていれば、その時の
出力ノード値の結果は、問題解決の結果として高い信頼
は、期待できないものとすることができる。
Next, the operations of the intermediate node value evaluation unit 119 and the input node value evaluation unit 118 will be described. In the intermediate node value evaluation unit 119, the learning intermediate node value statistical information collection processing unit 106 stores statistical information about the intermediate node values of the problem solving neural net 101 during learning in the learning intermediate node value statistical information storage area 10.
7 and the intermediate node value check processing unit 108 applies the applied input value 115 to the input node of the problem solving neural network 101 at the time of application, and the intermediate node value statistical information at the time of learning. Storage area 107
It is checked whether or not it is different from the statistical information stored in 1., and the result is output to the determination result 116c. As a concrete learning intermediate node value statistical information processing, for example, the maximum value and the minimum value obtained at the time of learning for each intermediate node are stored, and at the time of the check processing, each intermediate node value is between the values. Check whether or not, and similarly, store the average value and the variance value,
It can be considered to check whether or not it is in a significant area. Further, also in the input node value evaluation unit 118, similar to the intermediate node value evaluation unit 119, statistical information regarding the input node value of the problem solving neural network 101 during learning is stored in a learning input node value storage (not shown). The input node value determination unit (not shown) stores the input node value at the time of application to check whether the input node value deviates from the stored statistical information, and outputs the result to the determination result 116b. As a result, if the input node value or intermediate node value at the time of application deviates from the distribution of the input node value or intermediate node value at the time of learning, the result of the output node value at that time will be As a result, high confidence can be disappointing.

【0016】このように、未学習事例判別用ニューラル
ネット110の出力値、中間ノード値チェック処理部1
08の出力値、そして、入力値変換部102、11で変
換された入力ノード値に対する入力ノード値評価部11
8のチェック機能の出力値の少なくとも一つを用いて、
問題解決用ニューラルネット101から、信頼できる結
果が得られたか否かの判別を行なうことができる。
As described above, the output value of the unlearned case discrimination neural net 110 and the intermediate node value check processing unit 1
08, and the input node value evaluation unit 11 for the input node values converted by the input value conversion units 102 and 11.
Using at least one of the output values of the check function of 8,
From the problem solving neural net 101, it is possible to determine whether or not a reliable result has been obtained.

【0017】図2は、図1における未学習事例判別用教
師入出力値作成部の本発明に係わる処理動作の一実施例
を示すフローチャートである。本実施例のフローチャー
トは、図1における未学習事例判別用ニューラルネット
110用の学習データの作成手順を示すものであり、ま
ず、図1の問題解決用教師入力値記憶域104から、問
題解決用教師入力値を読み込み(ステップ501)、こ
の読み込んだデータを、図1の未学習事例判別用教師入
力値記憶域113に書き込む(ステップ502)。そし
て、この書き込ん問題解決用教師入力値のそれぞれに対
応して、図1の未学習事例判別用教師出力値記憶域11
4に、「0.0」を書き込む(ステップ503)。全て
のデータの読み込みが完了したかを調べ(ステップ50
4)、もし完了していなければ、ステップ501の処理
まで戻り、上述の手順を繰り返す。ステップ504で読
み込みが完了していた場合は、入力空間の境界にあたる
値を生成し(ステップ505)、生成した値を、図1の
未学習事例判別用教師入力値記憶域113に書き込む
(ステップ506)。書き込んだ値に対応して、図1の
未学習事例判別用教師出力値記憶域114に、「1.
0」を書き込む(ステップ507)。適当な終了条件を
満たすか否かを調べ(ステップ508)、満たさなかっ
た場合は、ステップ505の処理まで戻り、条件を満た
す場合は、この手順を終了する。尚、ステップ508の
終了条件は、入力空間境界データの生成部によって異な
る。例えば、入力境界空間が多次元矩形領域の場合、入
力境界空間データとしてその格子点を順次とっていく事
が考えられ、その場合の終了条件としては、全ての格子
点を得るまでとすることが考えられる。また、その他の
入力空間境界データの生成部として、全ての格子点を生
成するのではなく、格子点の幾つかをランダムに選ぶと
言うことも考えられる。この場合の終了条件は、得られ
た格子点の数が、予め定めた一定数を越えるまでと言う
条件が考えられる。
FIG. 2 is a flow chart showing an embodiment of the processing operation according to the present invention of the unlearned case discrimination teacher input / output value creating section in FIG. The flowchart of the present embodiment shows a procedure for creating learning data for the unlearned case discrimination neural net 110 in FIG. 1. First, the problem solving teacher input value storage area 104 in FIG. The teacher input value is read (step 501), and the read data is written to the unlearned case discrimination teacher input value storage area 113 of FIG. 1 (step 502). Then, corresponding to each of the writing problem solving teacher input values, the unlearned case discrimination teacher output value storage area 11 of FIG.
"0.0" is written in 4 (step 503). Check whether all data has been read (step 50
4) If not completed, the process returns to step 501 and the above procedure is repeated. If the reading is completed in step 504, a value corresponding to the boundary of the input space is generated (step 505), and the generated value is written in the unlearned case discrimination teacher input value storage area 113 in FIG. 1 (step 506). ). Corresponding to the written value, “1.
"0" is written (step 507). It is checked whether or not an appropriate end condition is satisfied (step 508). If not satisfied, the process returns to step 505, and if the condition is satisfied, this procedure is ended. The termination condition of step 508 differs depending on the input space boundary data generation unit. For example, when the input boundary space is a multidimensional rectangular area, it is possible to sequentially take the grid points as the input boundary space data, and in that case, the end condition is to obtain all the grid points. Conceivable. Further, it may be possible to randomly select some of the grid points instead of generating all the grid points as the other input space boundary data generation unit. The termination condition in this case may be a condition that the number of obtained grid points exceeds a predetermined number.

【0018】図3は、図1の問題解決用教師入力値記憶
域と問題解決用教師出力値記憶域におけるデータの構造
の一実施例を示す説明図である。問題解決用教師入出力
値テーブル301は、図1の問題解決用教師入力値記憶
領域104に記憶され、問題解決用教師入力値に対応す
る複数のフィールドからなる入力値部分302と、図1
の問題解決用教師出力値記憶領域105に記憶され、問
題解決用教師出力値に対応する複数のフィールドからな
る出力値部分303とにより構成されている。この時、
同じレコード(図中、No1〜n)の各フィールド群
は、それぞれ、図1の問題解決用ニューラルネット10
1の学習の際に、対になる入力値(入力値(1)、入力
値(2)、・・・)と、その教師値となる出力値(出力
値(1)、出力値(2)、・・・)を表わす。
FIG. 3 is an explanatory view showing an embodiment of the data structure in the problem solving teacher input value storage area and the problem solving teacher output value storage area in FIG. The problem solving teacher input / output value table 301 is stored in the problem solving teacher input value storage area 104 of FIG. 1, and includes an input value portion 302 including a plurality of fields corresponding to the problem solving teacher input value, and FIG.
Is stored in the problem solving teacher output value storage area 105 and is composed of an output value portion 303 including a plurality of fields corresponding to the problem solving teacher output values. At this time,
Each field group of the same record (No. 1 to n in the figure) has a problem solving neural net 10 shown in FIG.
When learning 1, the pair of input values (input value (1), input value (2), ...) And the output value (output value (1), output value (2)) which is the teacher value thereof. , ...).

【0019】図4は、図1の未学習事例用教師入力値記
憶域と未学習事例用教師出力値記憶域におけるデータの
構造の一実施例を示す説明図である。未学習事例判別用
教師入出力値テーブル401は、図1の未学習事例用教
師入力値記憶域113に記憶され、未学習事例判別用教
師入力値に対応する複数のフィールドからなる入力値部
分402と、図1の未学習事例用教師出力値記憶域11
4に記憶され、未学習事例判別用教師出力値に対応する
フィールドからなる判別値403とにより構成されてい
る。この時、同じレコード(図中、No1〜n+2・・
・)の各フィールド群は、それぞれ、図1の未学習事例
判別用ニューラルネット110の学習の際に、対になる
入力値(入力値(1)、入力値(2)、・・・)と、そ
の教師値となる出力値を表わす。この時、未学習事例判
別用教師入力値に対応する複数のフィールドからなる入
力値部分402の値は、問題解決用学習データの入力値
部分に存在するもの(図中、No1〜nなど)と、入力
空間の境界値にあるもの(図中、Non+1、n+2な
ど)の2種類があり、未学習事例判別用教師出力値に対
応するフィールドからなる判別値403の値は、この2
種類の入力値を区別できる値(「0.0」、「1.
0」)を持つ。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an embodiment of the data structure in the unlearned case teacher input value storage area and unlearned case teacher output value storage area shown in FIG. The unlearned case discrimination teacher input / output value table 401 is stored in the unlearned case teacher input value storage area 113 of FIG. 1, and the input value portion 402 is composed of a plurality of fields corresponding to the unlearned case discrimination teacher input values. And the unlearned example teacher output value storage area 11 of FIG.
4 and a discriminant value 403 composed of a field corresponding to a teacher output value for discriminating an unlearned case. At this time, the same record (No1 to n + 2 ... in the figure)
Each of the field groups of ()) corresponds to a pair of input values (input value (1), input value (2), ...) When learning the unlearned case discrimination neural net 110 of FIG. , Represents the output value that is the teacher value. At this time, the value of the input value portion 402 composed of a plurality of fields corresponding to the unlearned case discrimination teacher input value is the same as that existing in the input value portion of the problem solving learning data (No. 1 to n in the figure). , There are two types of boundary values of the input space (Non + 1, n + 2, etc. in the figure), and the value of the discriminant value 403, which is a field corresponding to the unlearned case discrimination teacher output value, is
A value (“0.0”, “1.
0 ”).

【0020】図5は、図1におけるニューラルネットシ
ステムを用いた上位システムの構成の一実施例を示すブ
ロック図である。本実施例の上位システムは、図1にお
けるニューラルネットシステムにおいて、得られた信頼
度が低かった場合、利用者に警告を与え、対応処理を促
すものである。本実施例において、入力値処理部503
は、入力端末505から利用者の手入力により、あるい
は、入力データ記憶域506からデータを順次読み込む
ことにより、適用入力値115を得、例えば、図1で示
したような未学習事例の判別が可能なニューラルネット
システム501に与える。出力値処理部504は、ニュ
ーラルネットシステム501が出力した結果出力値11
7を、出力端末507に表示したり、あるいは、出力デ
ータ記憶域508に順次書き込む。この場合、この結果
出力値117と共に、その時の適用入力値115や未学
習事例判別の判別結果116を、出力端末507に表示
したり、あるいは、出力データ記憶域508に書き込む
ことも考えられる。入出力制御部502は、本発明の不
適正出力時対応処理部であり、このニューラルネットシ
ステム501が出力する未学習事例判別の判別結果11
6の値を基に、与えた適用入力値115に対して信頼で
きる結果出力値117が得られたか否かを判断する。判
別結果116の値により、適用入力値115に対する結
果出力値117が信頼度の低いものと判断された場合、
入出力制御部502は、入出力制御部502は、その結
果を、出力値処理部504を介して、出力端末507に
出力し、利用者に警告を促したり、また、出力値処理部
504を介して、通常の表示の抑制や、出力データ記憶
域508への書き込みの抑制などを行なう。さらに、入
出力制御部502は、入力値処理部503を介して、利
用者の入力端末505からの入力のやり直し、あるい
は、入力データ記憶域506からの読み込みを一時中断
し、利用者に、全体の処理を続けるか否かの問い合わせ
をするなどの処理を行なう。尚、判別結果116は、信
頼が可か否かの2値で与えられる場合と、度合いで与え
られる場合とがあるが、度合いで与えられている場合
は、その値が予め定めた一定値を越えるか否かで、その
判断をする。また、図1で示すように、未学習事例判別
用ニューラルネット11や、入力ノード値評価部11
8、中間ノード値評価部119などによる幾つかの判別
結果を得て、その内の1種類以上の方法で信頼できない
と判断された場合に、全体としても信頼できないと判断
することもできる。
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the configuration of a host system using the neural network system shown in FIG. In the neural network system of FIG. 1, when the obtained reliability is low, the host system of this embodiment gives a warning to the user and prompts the corresponding process. In this embodiment, the input value processing unit 503
Is applied manually by the user from the input terminal 505 or by sequentially reading data from the input data storage area 506 to obtain the applied input value 115. For example, the unlearned case discrimination as shown in FIG. A possible neural network system 501 is provided. The output value processing unit 504 outputs the result output value 11 output from the neural network system 501.
7 is displayed on the output terminal 507 or is sequentially written in the output data storage area 508. In this case, together with the result output value 117, the applied input value 115 at that time and the determination result 116 of the unlearned case determination may be displayed on the output terminal 507 or written in the output data storage area 508. The input / output control unit 502 is the inappropriate output handling unit of the present invention, and the determination result 11 of the unlearned case determination output by the neural network system 501.
Based on the value of 6, it is determined whether or not a reliable result output value 117 has been obtained for the given applied input value 115. When the result output value 117 for the applied input value 115 is determined to have low reliability based on the value of the determination result 116,
The input / output control unit 502 outputs the result to the output terminal 507 via the output value processing unit 504, and prompts the user to warn the output value processing unit 504. Through this, normal display is suppressed and writing to the output data storage area 508 is suppressed. Further, the input / output control unit 502 temporarily redoes the input from the user's input terminal 505 or suspends the reading from the input data storage area 506 via the input value processing unit 503, and the user Processing such as making an inquiry as to whether or not to continue the processing of is performed. The determination result 116 may be given as a binary value indicating whether the reliability is acceptable or not, and may be given as a degree. If the determination result 116 is given as a degree, the value is a predetermined constant value. The judgment is made depending on whether or not it exceeds. Further, as shown in FIG. 1, the unlearned case discrimination neural network 11 and the input node value evaluation unit 11 are also provided.
8. If some determination results by the intermediate node value evaluation unit 119 and the like are obtained and it is determined by one or more methods among them that it is not reliable, it can be determined that it is not reliable as a whole.

【0021】図6は、本発明を施したニューラルネット
システムの本発明に係わる構成の第2の実施例を示すブ
ロック図である。本第2の実施例のニューラルネットシ
ステムは、例えば、図1における問題解決用ニューラル
ネット101の構造に修正を行ない、出力ノードに入力
されたデータが学習済みか否かを判別する本発明の評価
用出力ノードとしての未学習事例判別出力ノード(図
中、Ot2と記載)606を付け加えたものであり、既
知の入力ノード値に対して、その入力ノード値に対応す
る目的値と、学習済みデータ判別用のある特定の値(例
えば、「0.0」)の組と、適当に生成した入力値適正
域境界値の入力ノード値に対して、判別用ノードの教師
の値を、先程の特定の値と区別できる値(例えば、
「1.0」)の組を合わせて、学習データとして使う事
により、ニューラルネット適用時に、新たに増やした未
学習事例判別出力ノード606の値を、その時の適用入
力値に対する信頼度とするものである。以下、その構成
と動作を説明する。本第2の実施例のニューラルネット
システムにおいて、教師入出力値作成部602は、問題
解決用教師入力値記憶域601と問題解決用教師出力値
記憶域603から学習データを読み込み、教師入力値記
憶域604と、教師出力値記憶域605、および、未学
習事例判別用教師出力値記憶域610のそれぞれに、後
述の図7で説明する対応関係でデータを書き込む。未学
習事例判別ノード付きニューラルネット611は、教師
入力値記憶域604と教師出力値記憶域605、およ
び、未学習事例判別用教師出力値記憶域610から、そ
れぞれ、データを読み込み、その対応関係を学習する。
この学習において、特に、未学習事例判別出力ノード6
06の学習には、既知の入力ノード値に対して、その入
力ノード値に対応する目的値と、学習済みデータ判別用
のある特定の値(例えば、「0.0」)の組と、適当に
生成した入力値適正域境界値の入力ノード値に対して、
判別用ノードの教師の値を、先程の特定の値と区別でき
る値(例えば、「1.0」)の組を合わせて、学習デー
タとして使う。
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the configuration according to the present invention of the neural network system according to the present invention. The neural network system of the second embodiment, for example, evaluates the present invention by correcting the structure of the problem solving neural network 101 in FIG. 1 and determining whether or not the data input to the output node has been learned. An unlearned case discrimination output node (described as Ot 2 in the figure) 606 is added as an output node for use, and for a known input node value, a target value corresponding to the input node value and learned For a set of a specific value for data discrimination (for example, “0.0”) and the input node value of the appropriately generated input value proper range boundary value, the teacher value of the discrimination node is set to A value that can be distinguished from a specific value (for example,
By using a combination of "1.0") as learning data, the value of the unlearned case discrimination output node 606 newly increased when the neural network is applied is used as the reliability for the applied input value at that time. Is. The configuration and operation will be described below. In the neural network system of the second embodiment, the teacher input / output value creation unit 602 reads learning data from the problem solving teacher input value storage area 601 and the problem solving teacher output value storage area 603, and stores the teacher input value storage. Data is written to each of the area 604, the teacher output value storage area 605, and the unlearned case determination teacher output value storage area 610 in a correspondence relationship described later with reference to FIG. 7. The unlearned case discrimination node-attached neural network 611 reads data from the teacher input value storage area 604, the teacher output value storage area 605, and the unlearned case discrimination teacher output value storage area 610, respectively, and establishes the corresponding relationship. learn.
In this learning, especially, the unlearned case discrimination output node 6
For learning of 06, a set of a known input node value, a target value corresponding to the input node value, and a specific value (for example, “0.0”) for discriminating learned data is appropriate. For the input node value of the input value proper range boundary value generated in
The value of the teacher of the discrimination node is combined with a set of values (for example, “1.0”) that can be distinguished from the specific value described above and used as learning data.

【0022】このようにして学習の済んだ未学習事例判
別ノード付きニューラルネット611は、適用入力値6
12を、入力値変換部607を介して、対応する入力ノ
ード群(図中、Inと記載)615に入力することによ
り適用され、適用入力値612に対する結果出力値61
4と、適用入力値612が学習データに含まれていたか
否かを判別する判別結果613を、それぞれ、問題解決
用出力ノード群(図中、Ot1と記載)616、未学習
事例判別出力ノード606から、出力値変換部608、
判別値変換部609を介して出力する。このように、未
学習事例判別ノード付きニューラルネット611を用い
れば、未学習事例判別出力ノード606から出力される
判別結果613に基づき、問題解決用出力ノード群61
6から出力される結果出力値614が、信頼度の高いも
のか否かを判別することができる。尚、入力値変換部6
07は、未学習事例判別ノード付きニューラルネット6
11の学習時に、教師入力値記憶域604からデータを
読み込む際、その値を、未学習事例判別ノード付きニュ
ーラルネット611に対応した値に変換する。さらに、
適用の際も、未学習事例判別ノード付きニューラルネッ
ト611が読み込む適用入力値612に対して、同じ変
換を行なう。出力値変換部608は、未学習事例判別ノ
ード付きニューラルネット611の学習時に、教師出力
値記憶域605からデータを読み込む際、その値を、未
学習事例判別ノード付きニューラルネット611に対応
した値に変換する。さらに、適用の際は、未学習事例判
別ノード付きニューラルネット611が出力した問題解
決用出力ノード群616の値に逆変換を行ない、結果出
力値614を得る。判別値変換部609は、未学習事例
判別ノード付きニューラルネット611の学習時に、未
学習事例判別用教師出力値記憶域610からデータを読
み込む際、その値を、未学習事例判別ノード付きニュー
ラルネット611に対応した値に変換する。また、未学
習事例判別ノード付きニューラルネット611の適用の
際は、未学習事例判別ノード付きニューラルネット61
1が出力した未学習事例判別出力ノード606の値に逆
変換を行ない、判別結果613を得る。
The neural network 611 with an unlearned case discrimination node that has been learned in this way has the applied input value 6
12 is applied by inputting 12 into the corresponding input node group (indicated as In in the figure) 615 through the input value conversion unit 607, and the result output value 61 for the applied input value 612 is applied.
4 and a discrimination result 613 for discriminating whether or not the applied input value 612 is included in the learning data, respectively, as a problem solving output node group (described as Ot 1 in the figure) 616 and an unlearned case discrimination output node. From 606, the output value conversion unit 608,
It is output via the discriminant value converter 609. Thus, if the neural network 611 with an unlearned case discrimination node is used, the problem solving output node group 61 is generated based on the discrimination result 613 output from the unlearned case discrimination output node 606.
It is possible to determine whether or not the result output value 614 output from 6 has high reliability. The input value conversion unit 6
07 is a neural network 6 with an unlearned case discrimination node
When reading data from the teacher input value storage area 604 at the time of learning 11, the value is converted into a value corresponding to the unlearned case discrimination node-attached neural network 611. further,
Also when applied, the same conversion is performed on the applied input value 612 read by the neural network with unlearned case discrimination node 611. The output value conversion unit 608 reads the data from the teacher output value storage area 605 at the time of learning the neural network 611 with unlearned case discrimination node, and sets the value to a value corresponding to the neural network 611 with unlearned case discrimination node. Convert. Further, at the time of application, the value of the problem solving output node group 616 output by the neural network with unlearned case discrimination node 611 is inversely transformed to obtain a result output value 614. The discriminant value converter 609 reads the data from the unlearned case discriminant node neural network 611 when the data is read from the unlearned case discriminant teacher output value storage area 610 during learning of the unlearned case discriminant node neural network 611. Convert to the value corresponding to. When applying the unlearned case discrimination node-attached neural network 611, the unlearned case discrimination node-attached neural network 61 is used.
The value of the unlearned case discrimination output node 606 output by 1 is inversely transformed to obtain a discrimination result 613.

【0023】図7は、図6の教師入力値記憶域と教師出
力値記憶域と未学習事例用教師出力値記憶域におけるデ
ータの構造の一実施例を示す説明図である。未学習事例
判別ノード付きニューラルネット教師入出力値テーブル
701は、図6の教師入力値記憶域604に記憶され、
教師入力値に対応する複数のフィールドからなる入力値
部分702と、図6の教師出力値記憶域605に記憶さ
れ、教師出力値に対応する複数のフィールドからなる出
力値部分703と、図6の未学習事例判別用教師出力値
記憶域610に記憶され、教師判別値に対応するフィー
ルドからなる判別値704とにより構成されている。こ
の時、同じレコード(図中、No1〜n+2・・・)の
各フィールド群は、それぞれ、図6の未学習事例判別用
ノード付きニューラルネット611の学習の際に、対に
なる入力値(入力値(1)、入力値(2)・・・)と、
その教師値となる図6の問題解決用出力ノード群616
の出力値(出力値(1)、出力値(2)・・・)、図6
の未学習事例判別用出力ノード606の出力値を表わ
す。尚、未学習事例判別用の教師入力値に対応する複数
のフィールドからなる入力値部分702の値は、問題解
決用の学習データの入力値部分702(No1〜n)に
存在するものと、入力空間の境界値(Non+1、n+
2・・・)にあるものの2種類があり、図6の未学習事
例判別用出力ノード606の出力値に対応するフィール
ドからなる判別値704の値は、これらの2種類の入力
値を区別できる値(「0.0」、「1.0」)を持つ。
このような未学習事例判別ノード付きニューラルネット
教師入出力値テーブル701に基づき、図6の未学習事
例判別ノード付きニューラルネット611では、適用時
に、入力された値に対応して出力する結果出力値の信頼
度を判定する情報を出力することができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of the data structure in the teacher input value storage area, the teacher output value storage area, and the unlearned example teacher output value storage area in FIG. A neural network teacher input / output value table 701 with an unlearned case discrimination node is stored in the teacher input value storage area 604 of FIG.
An input value portion 702 including a plurality of fields corresponding to the teacher input value, an output value portion 703 including a plurality of fields corresponding to the teacher output value stored in the teacher output value storage area 605 of FIG. The learning value is stored in the unlearned case discrimination teacher output value storage area 610, and is constituted by a discrimination value 704 including a field corresponding to the teacher discrimination value. At this time, each field group of the same record (No1 to n + 2 ... In the figure) becomes a pair of input values (inputs) when learning the unlearned case discrimination node-attached neural network 611 of FIG. Value (1), input value (2) ...),
The problem solving output node group 616 of FIG.
Output values (output value (1), output value (2) ...) of FIG.
Represents the output value of the unlearned case discrimination output node 606. It should be noted that the value of the input value portion 702 consisting of a plurality of fields corresponding to the teacher input value for determining an unlearned case is input in the input value portion 702 (No1 to n) of the learning data for problem solving. Boundary value of space (Non + 1, n +
2)), and the value of the discriminant value 704, which is a field corresponding to the output value of the unlearned case discrimination output node 606 in FIG. 6, can distinguish these two types of input values. It has a value (“0.0”, “1.0”).
Based on the neural network teacher input / output value table 701 with the unlearned case discrimination node, the neural network 611 with unlearned case discrimination node shown in FIG. 6 outputs the result output value corresponding to the input value when applied. It is possible to output information for determining the reliability of the.

【0024】以上、図1〜図7を用いて説明したよう
に、本実施例のニューラルネットシステムおよびニュー
ラルネットの学習方法では、ある入力ノード値に対し、
学習データのキー項目の分布と、その入力ノード値との
類似度を表す情報を出力するニューラルネットを構成す
る。このことにより、利用者は、ニューラルネットシス
テムにより得られた結果が、十分に信頼できるものか否
かを、容易に判断することができる。そして、信頼度が
低いとの結果がでた場合には、利用者は、その予測デー
タの破棄、もしくは、学習のやり直しや、入力データの
再吟味などの処置を行うことができる。尚、本発明は、
図1などにおいても但し書きしたように、図1〜図7を
用いて説明した実施例に限定されるものではない。例え
ば、本発明は、本実施例で示す階層的な構成のニューラ
ルネットを用いたものに限るものではない。また、例え
ば、入力ノード値の分布に基づく出力値の評価において
は、入力値変換部での変換前の値を用いて行なうことも
可能である。
As described above with reference to FIGS. 1 to 7, in the neural network system and the learning method of the neural network of this embodiment, for a certain input node value,
A neural net that outputs the distribution of the key items of the learning data and the information indicating the degree of similarity with the input node value is constructed. This allows the user to easily determine whether or not the result obtained by the neural network system is sufficiently reliable. When the result is that the reliability is low, the user can discard the predicted data, re-learn, or re-examine the input data. The present invention is
As noted in FIG. 1 and the like, it is not limited to the embodiment described with reference to FIGS. For example, the present invention is not limited to the one using the neural network having the hierarchical structure shown in this embodiment. Further, for example, in the evaluation of the output value based on the distribution of the input node values, it is possible to use the value before conversion in the input value conversion unit.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、ニューラルネットの出
力の信頼度の評価を、個々の事例について行ない、10
0%に近い信頼度が必要となるような大きなリスクを伴
う判断を下すような場合にも、有益に利用でき、ニュー
ラルネットシステムの信頼性、および、性能を向上させ
ることが可能である。
According to the present invention, the reliability of the output of the neural network is evaluated for each case.
Even when making a judgment with a great risk that a reliability close to 0% is required, it can be beneficially used, and the reliability and performance of the neural network system can be improved.

【0026】[0026]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を施したニューラルネットシステムの本
発明に係わる構成の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a configuration according to the present invention of a neural network system according to the present invention.

【図2】図1における未学習事例判別用教師入出力値作
成部の本発明に係わる処理動作の一実施例を示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of the processing operation of the teacher input / output value creation unit for unlearned case discrimination in FIG. 1 according to the present invention.

【図3】図1の問題解決用教師入力値記憶域と問題解決
用教師出力値記憶域におけるデータの構造の一実施例を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an embodiment of a data structure in a problem solving teacher input value storage area and a problem solving teacher output value storage area in FIG. 1;

【図4】図1の未学習事例用教師入力値記憶域と未学習
事例用教師出力値記憶域におけるデータの構造の一実施
例を示す説明図である。
4 is an explanatory diagram showing an example of a data structure in a teacher input value storage area for an unlearned example and a teacher output value storage area for an unlearned example in FIG. 1. FIG.

【図5】図1におけるニューラルネットシステムを用い
た上位システムの構成の一実施例を示すブロック図であ
る。
5 is a block diagram showing an embodiment of a configuration of a host system using the neural network system in FIG.

【図6】本発明を施したニューラルネットシステムの本
発明に係わる構成の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the configuration of the neural network system according to the present invention according to the present invention.

【図7】図6の教師入力値記憶域と教師出力値記憶域と
未学習事例用教師出力値記憶域におけるデータの構造の
一実施例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a data structure in the teacher input value storage area, the teacher output value storage area, and the unlearned example teacher output value storage area in FIG. 6;

【図8】ニューラルネットの構成要素であるニューロン
の構成を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a neuron that is a component of a neural network.

【図9】図8におけるニューロンを用いたニューラルネ
ットの構成を示すブロック図である。
9 is a block diagram showing a configuration of a neural network using the neurons in FIG.

【図10】図9におけるニューラルネットを用いた処理
システムの構成を示すブロック図である。
10 is a block diagram showing a configuration of a processing system using the neural network in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 出力ノード値評価部 101 問題解決用ニューラルネット 102 入力値変換部 103 出力値変換部 104 問題解決用教師入力値記憶域 105 問題解決用教師出力値記憶領域 106 学習時中間ノード値統計情報収集処理部 107 学習時中間ノード値統計情報記憶域 108 中間ノード値チェック処理部 109 未学習事例判別用教師入出力値作成部 110 未学習事例判別用ニューラルネット 111 入力値変換部 112 出力値変換部 113 未学習事例判別用教師入力値記憶域 114 未学習事例判別用教師出力値記憶域 115 適用入力値 116、116a、116b、116c 判別結果 117 結果出力値 118 入力ノード値評価部 119 中間ノード値評価部 301 問題解決用教師入出力値テーブル 302 入力値部分 303 出力値部分 401 未学習事例判別用教師入出力値テーブル 402 入力値部分 403 判別値 501 ニューラルネットシステム 502 入出力制御部 503 入力値処理部 504 出力値処理部 505 入力端末 506 入力データ記憶域 507 出力端末 508 出力データ記憶域 601 問題解決用教師入力値記憶域 602 教師入出力値作成部 603 問題解決用教師出力値記憶域 604 教師入力値記憶域 605 教師出力値記憶域 606 未学習事例判別出力ノード 607 入力値変換部 608 出力値変換部 609 判別値変換部 610 未学習事例判別用教師出力値記憶域 611 未学習事例判別ノード付きニューラルネット 612 適用入力値 613 判別結果 614 結果出力値 615 入力ノード群 616 問題解決用出力ノード群 701 未学習事例判別ノード付きニューラルネット教
師入出力値テーブル 702 入力値部分 703 出力値部分 704 判別値 801 ニューロン 802 入力端子 803 出力端子 901 入力ノード 902 出力ノード 903 中間ノード 1001 中央処理装置 1002 記憶装置 1003 入力装置 1004 出力装置
100 output node value evaluation unit 101 problem solving neural net 102 input value conversion unit 103 output value conversion unit 104 problem solving teacher input value storage area 105 problem solving teacher output value storage area 106 learning intermediate node value statistical information collection processing Part 107 Learning intermediate node value statistical information storage area 108 Intermediate node value check processing part 109 Unlearned case discrimination teacher input / output value creation section 110 Unlearned case discrimination neural net 111 Input value conversion section 112 Output value conversion section 113 Not Teacher input value storage area for learning case determination 114 Teacher output value storage area for unlearned case determination 115 Applied input value 116, 116a, 116b, 116c Discrimination result 117 Result output value 118 Input node value evaluation unit 119 Intermediate node value evaluation unit 301 Problem solving teacher input / output value table 302 Input value part 03 Output value part 401 Teacher learning input / output value table for unlearned case example 402 Input value part 403 Discriminant value 501 Neural network system 502 Input / output control part 503 Input value processing part 504 Output value processing part 505 Input terminal 506 Input data storage area 507 Output terminal 508 Output data storage area 601 Problem solving teacher input value storage area 602 Teacher input / output value creation unit 603 Problem solving teacher output value storage area 604 Teacher input value storage area 605 Teacher output value storage area 606 Unlearned case discrimination output Node 607 Input value conversion unit 608 Output value conversion unit 609 Discrimination value conversion unit 610 Teacher output value storage area for unlearned case discrimination 611 Neural net with unlearned case discrimination node 612 Applied input value 613 Discrimination result 614 Result output value 615 Input node Group 616 No output for problem solving Group 701 Neural network teacher input / output value table with unlearned case discrimination node 702 Input value portion 703 Output value portion 704 Discrimination value 801 Neuron 802 Input terminal 803 Output terminal 901 Input node 902 Output node 903 Intermediate node 1001 Central processing unit 1002 Storage device 1003 input device 1004 output device

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ、複数のニューロンからなる入
力ノードと、中間ノード、および、出力ノードにより構
成されるニューラルネットを具備し、該ニューラルネッ
トに対して、予め、学習データを用いて、上記入力ノー
ドに入力された入力ノード値に対応する正しい出力ノー
ド値を、上記出力ノードに出力するように学習を行な
い、任意の入力ノード値に対応して、より正しい出力ノ
ード値を出力するニューラルネットシステムにおいて、
上記ニューラルネットの入力ノードに入力される任意の
入力ノード値に基づき、該任意の入力ノード値に対応す
る出力ノード値の確からしさの評価を行なう出力ノード
値評価手段を設けることを特徴とするニューラルネット
システム。
1. A neural network comprising an input node composed of a plurality of neurons, an intermediate node, and an output node, the learning network being used in advance for the neural network. A neural network system that performs learning so as to output the correct output node value corresponding to the input node value input to the node to the output node, and outputs a more correct output node value corresponding to any input node value. At
A neural network comprising an output node value evaluation means for evaluating the certainty of an output node value corresponding to the arbitrary input node value based on the arbitrary input node value input to the input node of the neural network. Net system.
【請求項2】 請求項1に記載のニューラルネットシス
テムにおいて、上記出力ノード値評価手段は、上記ニュ
ーラルネットの入力ノード、中間ノード、および、出力
ノードのそれぞれに対応する入力ノード、中間ノード、
および、出力ノードにより構成され、上記ニューラルネ
ットと同じ学習データを用いた学習と、該学習データと
異なる未学習データを用いた学習とを行ない、上記ニュ
ーラルネットに入力される任意の入力ノード値を入力し
て、該任意の入力データ値が、上記学習データか未学習
データであるかにより、異なる一定の出力ノード値を出
力する評価用ニューラルネットを具備し、該評価用ニュ
ーラルネットからの出力ノード値に基づき、上記任意の
入力ノード値に対応する出力ノード値の確からしさの評
価を行なうことを特徴とするニューラルネットシステ
ム。
2. The neural network system according to claim 1, wherein the output node value evaluation means is an input node, an intermediate node, and an input node, an intermediate node corresponding to each of the output nodes of the neural network,
And learning using the same learning data as that of the neural network and learning using unlearned data different from the learning data, and an arbitrary input node value input to the neural network is obtained. An input neural network for evaluation, which outputs different constant output node values depending on whether the arbitrary input data value is the learned data or the unlearned data, and the output node from the evaluation neural network is provided. A neural network system characterized in that the certainty of an output node value corresponding to the arbitrary input node value is evaluated based on the value.
【請求項3】 請求項1、もしくは、請求項2のいずれ
かに記載のニューラルネットシステムにおいて、上記出
力ノード値評価手段は、上記ニューラルネットの出力ノ
ードに追加される任意の数のニューロンから構成され、
上記学習データによる上記ニューラルネットの学習と、
該学習データ以外の未学習データによる上記ニューラル
ネットの学習とを、それぞれ異なる出力ノード値で行な
う評価用出力ノードを具備し、該評価用出力ノードから
の出力ノード値に基づき、上記任意の入力ノード値に対
応する出力ノード値の確からしさの評価を行なうことを
特徴とするニューラルネットシステム。
3. The neural network system according to claim 1 or 2, wherein the output node value evaluation means is composed of an arbitrary number of neurons added to an output node of the neural network. Was
Learning the neural network with the learning data,
An output node for evaluation for performing learning of the neural network by unlearned data other than the learning data with different output node values, and the arbitrary input node based on the output node value from the output node for evaluation A neural network system characterized by evaluating the certainty of an output node value corresponding to a value.
【請求項4】 請求項2、もしくは、請求項3のいずれ
かに記載のニューラルネットシステムにおいて、上記出
力ノード値評価手段は、上記ニューラルネットの学習に
用いる学習データを用いて、上記評価用ニューラルネッ
ト、および、上記出力ノードの学習に用いる学習データ
と未学習データとを生成する評価用学習データ生成手段
を具備することを特徴とするニューラルネットシステ
ム。
4. The neural network system according to claim 2 or 3, wherein the output node value evaluation means uses the learning data used for learning of the neural network to perform the evaluation neural network. A neural net system comprising: a net; and an evaluation learning data generating means for generating learning data and unlearned data used for learning the output node.
【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
のニューラルネットシステムにおいて、上記出力ノード
値評価手段は、上記ニューラルネットの入力ノードに入
力される任意の入力ノード値が、上記学習に用いた学習
データの入力ノード値と類似のものであるか否かを判別
して、上記任意の入力ノード値に対する出力ノード値の
確からしさの評価を行なう入力ノード値評価手段を具備
することを特徴とするニューラルネットシステム。
5. The neural network system according to any one of claims 1 to 4, wherein the output node value evaluation means uses the learning as an arbitrary input node value input to an input node of the neural network. An input node value evaluating means for judging whether or not the input node value of the learning data used for the above is similar, and evaluating the certainty of the output node value with respect to the arbitrary input node value. Characteristic neural network system.
【請求項6】 請求項5に記載のニューラルネットシス
テムにおいて、上記入力ノード値評価手段は、上記学習
に用いる学習データの全ての入力ノード値の全ての成分
を記憶する学習用入力ノード値記憶手段と、上記ニュー
ラルネットへの任意の入力ノード値の全ての成分が、上
記学習用入力ノード値記憶手段に記憶した成分に対応す
るものか否かを判別する入力ノード値判別手段とを具備
し、該入力ノード値判別手段の判別結果に基づき、上記
任意の入力ノード値に対する出力ノード値の確からしさ
の評価を行なうことを特徴とするニューラルネットシス
テム。
6. The neural network system according to claim 5, wherein the input node value evaluation means stores learning input node value storage means for storing all components of all input node values of learning data used for the learning. And an input node value discriminating means for discriminating whether or not all the components of an arbitrary input node value to the neural network correspond to the components stored in the learning input node value storing means, A neural network system characterized in that the certainty of an output node value with respect to the arbitrary input node value is evaluated based on the result of the determination by the input node value determining means.
【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
のニューラルネットシステムにおいて、上記出力ノード
値評価手段は、上記ニューラルネットの入力ノードに入
力される任意の入力ノード値に対応する中間ノード値
が、上記学習データを用いた学習時の中間ノード値と類
似のものであるか否かを判別して、上記任意の入力ノー
ド値に対する出力ノード値の確からしさの評価を行なう
中間ノード値評価手段を具備することを特徴とするニュ
ーラルネットシステム。
7. The neural network system according to claim 1, wherein the output node value evaluation means is an intermediate node corresponding to an arbitrary input node value input to an input node of the neural network. An intermediate node value for judging the certainty of the output node value with respect to the arbitrary input node value by determining whether the node value is similar to the intermediate node value at the time of learning using the learning data. A neural network system comprising an evaluation means.
【請求項8】 請求項7に記載のニューラルネットシス
テムにおいて、上記中間ノード値評価手段は、上記学習
データを用いた学習時の全ての中間ノード値を記憶する
学習用中間ノード値記憶手段と、上記ニューラルネット
への任意の入力ノード値に対応する中間ノード値の全て
の成分が、上記学習用中間ノード値記憶手段に記憶した
成分に対応するものか否かを判別する中間ノード値判別
手段とを具備し、該中間ノード値判別手段の判別結果に
基づき、上記任意の入力ノード値に対する出力ノード値
の確からしさの評価を行なうことを特徴とするニューラ
ルネットシステム。
8. The neural network system according to claim 7, wherein the intermediate node value evaluation means stores learning intermediate node value storage means for storing all intermediate node values at the time of learning using the learning data. Intermediate node value discriminating means for discriminating whether or not all the components of the intermediate node value corresponding to any input node value to the neural network correspond to the components stored in the learning intermediate node value storing means; A neural network system, characterized by comprising: evaluating the certainty of the output node value with respect to the arbitrary input node value based on the determination result of the intermediate node value determining means.
【請求項9】 請求項1から請求項8のいずれかに記載
のニューラルネットシステムにおいて、上記出力ノード
値評価手段による上記出力ノード値の不確かとの評価結
果に基づき、利用者に対する警告を含む、予め任意に定
められた対応する内部処理を行う不適正出力時対応処理
手段を設けることを特徴とするニューラルネットシステ
ム。
9. The neural network system according to claim 1, further comprising a warning to the user based on the evaluation result of the uncertainty of the output node value by the output node value evaluating means. A neural network system characterized in that it is provided with an improper output response processing means for performing corresponding internal processing arbitrarily determined in advance.
【請求項10】 請求項4に記載のニューラルネットシ
ステムにおけるニューラルネットの学習方法であり、上
記評価用学習データ生成手段は、出力ノード値がそれぞ
れ異なる一定値からなる上記学習データと上記未学習デ
ータとを生成し、上記評価用ニューラルネット、およ
び、上記出力ノードのそれぞれは、上記それぞれ異なる
一定の出力ノード値からなる学習データおよび未学習デ
ータとを用いて学習することを特徴とするニューラルネ
ットの学習方法。
10. A learning method for a neural network in a neural network system according to claim 4, wherein the evaluation learning data generating means comprises the learning data and the unlearned data each of which has a constant output node value. And the evaluation neural net and each of the output nodes are learned by using learning data and unlearned data composed of the different constant output node values. Learning method.
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