Diplomarbeit von Michael Schindler

88 4. Neuigkeitsorientiertes Lernen
1
x/σS
−1
x/σS
x(t)
C(t)
(a)
0 TS t
x(t) x(t)
1
−1
1
x/σS
−1
C(t)
(b)
0 TS t
x(t)
C(t)
(c)
0 TS t
t
TS
(d)
0
0 TS t
Abbildung 47: Kompression von Lebensdauern
im System, sichtbar anhand dreier verschiedener
Lernszenarien: in (a) ohne Selektion (α = 1), in
(b) mit Selektion (α = 0.3), ohne die Schwelle zu
verändern, und in (c) mit langsamer Anpassung
von ǫA. Die gelernten Daten sind jeweils schwarz
bei (±1) eingezeichnet. In (d) ist die Entwicklung
der subjektiven Zeit tL aus (b) dargestellt. Man
sieht deutlich die Zeitspannen, während derer sie
” stehenbleibt,“ weil keine relevanten Daten mehr
gesehen werden. Der Datensatz besteht aus zwei
Punktquellen bei (±1). Die Lernparameter sind
mit TS/TL = 5.0, und σ = 0.8σS in (a) in der
entarteten, in (b) und (c) dagegen bereits in der
aufgespalteten Phase (vgl. Abb. 46).
4.2.3 Dynamikentkopplung durch Zeitskalenkompression
Die Verteilungsdichte des in Abb. 45 gelernten Datensatzes ist diejenige, die bereits in
Abb. 42a, b präsentiert wurde. Beide Datencluster werden von der Schwelle αǫA abgeschnitten,
und da sie gleiche Form und gleiches statistisches Gewicht haben, werden sie
dadurch auch gleich stark komprimiert. Dasselbe findet in Abb. 46 statt, dort werden
zwei punktförmige Datenquellen mit gleichen statistischen Gewichten komprimiert.
Dass dieser Prozess nicht nur eine Kompression von statistischen Gewichten, sondern
auch von Zeitskalen bedeutet, so wie sie in Abb. 7 als Ziel des Algorithmus vorgestellt
wurde, kann am Beispiel aus Abbildung 47 demonstriert werden. Wieder besteht die
Datenquelle aus zwei deterministisch abwechselnden Punktverteilungen. In Abb. 47a
ist ein stark dynamisch gekoppelter Lernprozess, ähnlich demjenigen aus Abb. 26a1
zu sehen. Es findet keine Aufspaltung statt, da sich der Lerner mit einem Zeitskalen-
Verhältnis τS = 5.0 bei dem gegebenen Verhältnis der Breiten σ/σS = 0.8 über der
Phasenübergangskurve befindet (vgl. Abb. 46).
Zum Vergleich ist in Abb. 47b ein ANTS-Training mit fester Schwelle ǫA dargestellt,
t
tL