Wichtige Typen von Aktivierungsfunktionen

Hier eine kleine auswahl von häufig verwendeten Akticierungsfunktionen (für mehr Details siehe z.B. Zell [133]:76ff und Haykin [41]:12ff).

Die einfachste Aktivierungsfunktion ist die Identitätsfunktion $actId()$ (ohne Abbildung) mit


$\displaystyle a$ $\textstyle =$ $\displaystyle actId(u)$ (3.2)
$\displaystyle u$ $\textstyle =$ $\displaystyle net()$ (3.3)
$\displaystyle actId$ $\textstyle :$ $\displaystyle net() \longmapsto out()$ (3.4)

Figure 3.9: Aktivierungs als symmetrische Schwellwertfunktion
\includegraphics[width=4.0in]{actThresSim.eps}

Eine symmetrische lineare Schwellwertfunktion (mit Sättigung) bekommt man mit (vgl. Bild 3.9) der Formel:


\begin{displaymath}
y = \left \{
\begin{array}{r@{\quad:\quad}l}
1 & u > 0\\
0 & u == 0\\
-1 & sonst
\end{array}\right.
\end{displaymath}

Figure 3.10: Aktivierungs als schrittweise Funktion mit Schranken (Sättigung)
\includegraphics[width=3.0in]{actPiece.eps}

Eine schrittweise lineare Schwellwertfunktion (mit Sättigung) bekommt man mit (vgl. Bild 3.10) der Formel:


\begin{displaymath}
y = \left \{
\begin{array}{r@{\quad:\quad}l}
1 & u >= 0.5\\
0 & u <= -0.5\\
u & sonst
\end{array}\right.
\end{displaymath}

Figure 3.11: Aktivierungs als Sinusfunktion
\includegraphics[width=4.0in]{actSin.eps}

Eine sinusförmige Aktivierungsfunktion (mit Sättigung) bekommt man mit (vgl. Bild 3.11) der Formel:


\begin{displaymath}
y = \sin(u)
\end{displaymath}

Figure 3.12: Aktivierungs als logistische Funktion (sigmoidal) mit slope s= 0.5/ 0.75/ 0.9
\includegraphics[width=4.0in]{actLog.eps}

Eine alternative Form einer sinusförmigen Aktivierungsfunktion (mit Sättigung) bekommt man mit (vgl. Bild 3.12) der Formel ($s$ als Anstiegswinkel ('slope')):


\begin{displaymath}
y = \frac{1}{1 + exp(-su)}
\end{displaymath}

Figure 3.13: Aktivierungs als probabilistische Funktion mit Pseudotemperatur T= 0.25/ 0.5/ 0.75
\includegraphics[width=4.0in]{actProb.eps}

Eine probalilisische Aktivierungsfunktion bekommt man mit (vgl. Bild 3.13) der Formel ($T$ als Pseudotemperatur):


\begin{displaymath}
y = \frac{1}{1 + exp(-u/T)}
\end{displaymath}

Figure 3.14: Aktivierungs als tangens hyperbolicus
\includegraphics[width=4.0in]{actTanhGrid.eps}

Eine Aktivierungsfunktion mit dem tangens hyperbolicus $tanh$ bekommt man mit (vgl. Bild 3.14) der Formel ($T$ als Pseudotemperatur):


\begin{displaymath}
y = \tanh(u)
\end{displaymath}

Gerd Doeben-Henisch 2013-01-17