Wie funktioniert eine Kohonen-Karte?

How a Kohonen map works?

Sortieren Sie Farben!

Sort Colors!

Wählen Sie durch Bewegen des Schiebereglers rechts oben eine beliebige Anzahl an Farben, um Ihre Karte zu trainieren.
Da Farben sich aus anderen Farben mischen lassen, kann jeder Farbton durch den Anteil von rot, grün und blau bestimmt werden. Fachleute sprechen hier von „Features“, welche eine Farbe eindeutig beschreiben.
Choose any desired number of colours to train the map by moving the slider on the top right.
Mixing different colours can create various shades. The amount of red, green , and blue determines the specific shade of a colour. Experts refer to them as "features", as they provide a unique description of colours.
Bei der noch untrainierten Kohonen-Karte sind die Eigenschaften der einzelnen Neuronen zufällig verteilt. Es wird also jedem Feld eine zufällige Farbe zugeordnet. On an untrained Kohonen map, the properties of the different neurons are randomly distributed. Thus, a random colour is allocated to every square. Wenn Sie mit dem Training beginnen, werden die Farben, die sie zum Anlernen der Karte ausgewählt haben, jeweils den Feldern zugeordnet, deren Farben ihnen am stärksten ähnelt. Dabei verfärben sich das Feld und seine Nachbarschaft, so dass sie den Testdaten ähnlicher werden.
Das künstliche neuronale Netzwerk passt sich den eingegebenen Daten an. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder neuen Dateneingabe. Die Karte „lernt“ hierdurch, die eingegebenen Daten gemäß ihren Eigenschaften immer differenzierter zu unterscheiden. Dieser Lernprozess ähnelt dem des menschlichen Gehirns.
If you start the training, the chosen colours are placed on the squares with the most similar colours. Whereby the chosen square and its neighbours gradually change their colour to match the training data.
The artificial neural network adapts to the training data. This process is repeated by allocating the training data to the already slightly adopted map. Thus, the maps "learns" step by step to differentiate the colours more and more nuanced. This learning strategy is similar to the human brain's behaviour.
Drücken Sie links oben auf +1 um jeweils einen Lernschritt durchzuführen und beobachten Sie, wie sich die Karte allmählich an die Trainingsdaten anpasst und ihre Sortierung sich verändert. Wenn Ihnen der Fortschritt zu langsam ist, lässt er sich mit +5, +10 oder +50 beschleunigen. Nach 300 bis 500 Lernschritten tritt gewöhnlich kaum noch eine Veränderung auf. On the left, you can press the +1 to perform a single training step. You can observe how the map gradually adapts to training data and how the sorting changes. If the progress is too slow, you can speed it up by pressing +5, +10 or +50. Usually, there are only minor changes above 300 to 500 training steps. In diesem Beispiel des Sortierens von Farben wird der Zustand der einzelnen Neuronen der Karte unmittelbar sichtbar. Bei der Untersuchung anderer und komplexerer Daten ist es nichtmehr mögliche, die jeweiligen Eigenschaften („Features“) zu visualisieren. Man wählt deshalb oft eine Darstellungsform wie auf der rechten Seite. In the example of sorting colours, you can see the state of each neuron directly. But when observing different, more complex data, it is impossible to visualize every feature simultaneously. Therefore, an illustration like the one on the right is usually chosen. Neuronen, die ihren Nachbarn ähneln, werden schwarz dargestellt. Umso stärker sie sich von diesen unterscheiden, umso heller erscheinen sie. Fast wieauf einer Landkarte liegen Neuronen mit ähnlichen Eigenschaften in (dunkeln) Tälern nah beieinander. Helle Bereiche trennen sie wie hohe Berge von Neuronen mit anderen Eigenschaften. Neurons which are similar to their neighbours are shown in black. The more they differ from them, the brighter they get. Analogous to a topographic map, neurons with similar properties lie close to each other in (dark) valleys. Bright areas separate like high mountains of neurons with diverse properties. Wenn Sie mögen, trainieren Sie noch eine Karte! Bemerken Sie, wie sich (auf der rechten Seite) aus dem chaotischen Grau langsam klare schwarze Inseln herausbilden, die durch helle Bereich getrennt sind? Wenn sie nur wenige Farben auswählen, ist das deutlicher zu erkennen. If you like, train another map. Notice how the black islands, separated by bright areas, gradually emerge from the chaotic grey on the right side. This is more obvious if you select only a few colours. Nach dem Sie die Karte nun erfolgreich trainiert haben, können Sie sie in der Anwendungsphase benutzen, um weitere Farben zusortieren. Hierzu klicken Sie auf den farbigen Balken unter den Knöpfen zum Anlernen. Wählen Sie eine beliebige Farbe aus und lassen Sie sie durch die KI auf die Karte sortieren. Wo erscheint sie? Direkt in einem erlernten Bereich oder in den chaotischen Übergängen, da diese Farbe in den Trainingsdaten nicht vorkam?

Wählen Sie eine Farbe und lassen Sie sie von KI auf der Karte einsortieren!
After successfully training the map, you can use it during the application period to sort other colours. Please click the coloured bar below the training buttons and choose a colour. See how the AI sorts it on the map. Where does it appear? Directly in a learned area or in a chaotic transition region, as the colour was not present in the training data?

If you are curious, choose a different colour and let it sort by the AI!
Anzahl Farben: No. of Colours: 4
Lernschritte: Training Steps: 0
Farbe hervorheben Pick a Colour

Sortieren Sie Farben!

Sort Colors!

Sie können bei der Kohonen-Karte auch die einzelnen Eigenschaften („Features“), nach denen die Daten sortiert wurden, herausfiltern und sie sich einzeln darstellen lassen. Hier sind dies die Farben Rot, Grün und Blau. On a Kohoen map, you can also filter for the different features used to sort the data. In this example, these are the colours red, green , and blue.