問題 No.3144
ネオコグニトロンにおいて、位置ズレや変形に対して頑健な特徴抽出を行うために、局所的な受容野からの入力を統合して縮小表現を得るメカニズムとして機能するものはどれか。
【正解の解説】
Cセル層による位置ズレの許容と特徴の統合
これは人間の目で例えると、多少位置がズレても「同じ猫だ」と認識できる脳の仕組みを模したものです。Sセル層が抽出した局所的な特徴をCセル層が受け取り、少し大雑把にまとめることで、多少のズレや変形があっても正しく識別できるようにする役割を持っています。
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【その他の選択肢の解説】
Sセル層による厳密なパターンの照合と輪郭の抽出
Sセル層は文字のハネや線の傾きといった細かい部品（局所的な特徴）を見つける役割を持っています。Cセル層とセットで登場するため機能が混同されやすいですが、Sセルは「厳密に探す」、Cセルは「大雑把にまとめてズレを許す」という役割分担になっています。
全結合層による大域的な情報の重み付けと分類
全結合層は抽出されたすべての特徴を網羅的に組み合わせて「これはAという文字だ」と最終判断を下す場所です。ネオコグニトロンの特徴である局所的な受容野の統合や位置ズレへの頑健性を生み出すメカニズムそのものではないため、役割の段階が異なります。
可変受容野による入力画像の動的な拡大と補正
ネオコグニトロンの受容野は階層が進むにつれて広くなりますが、それは動的に拡大・補正されるものではなく、ネットワーク構造としてあらかじめ固定されています。初学者が「ズレを吸収するなら画像を伸び縮みさせているのでは？」と勘違いしやすいひっかけの選択肢です。