Hopfieldova neuronska mreža je sustav koji se koristi za repliciranje uzoraka informacija koje je naučila. Modeliran je po uzoru na neuronsku mrežu koja se nalazi u ljudskom mozgu, iako je stvorena od umjetnih komponenti. Prvo dizajniran od strane Johna Hopfielda 1982. godine, Hopfieldova neuronska mreža može se koristiti za otkrivanje obrazaca u unosu i može obraditi komplicirane skupove instrukcija. Također se koristi u proučavanju ljudskog pamćenja.
Hopfieldova neuronska mreža napravljena je od sustava jedinica koje su međusobno povezane kao mreža u kojoj je svaka jedinica povezana sa svakom drugom jedinicom. Iako su sve jedinice povezane jedna s drugom, pojedinačna jedinica ne stvara vezu sa sobom. Kada je prvi put stvorio ovaj model, Hopfield je koristio binarne vrijednosti 0 i 1 kako bi opisao aktivnost svake jedinice u mreži. Iako se ovaj sustav još uvijek koristi, mnogi znanstvenici sada koriste -1 i +1 za opisivanje aktivnosti jedinica. Za jedinicu u neuronskoj mreži kaže se da je 0 ili -1 ako njezin prag još nije dostignut i 1 ili +1 ako je prag dostignut ili premašen.
Jedinice u Hopfieldovoj neuronskoj mreži aktiviraju se i oslobađaju energiju nakon što je dostignut njihov prag. Kada se određeni ulaz daje Hopfieldovoj neuronskoj mreži, ona je u stanju odjeknuti taj ulaz kroz niz složenih veza između svake od jedinica. Čak iu sustavu sa samo 4 pojedinačne jedinice, postoji 12 veza uz koje se informacije mogu slati. Složene mreže mogu sadržavati milijune veza, što im omogućuje odjek dugih nizova ili uzoraka binarnog koda.
Prije nego što Hopfieldova neuronska mreža bude sposobna odjeknuti uzorak, prvo se mora naučiti uzorku koji traži. Jednom kada sustav upozna određeni uzorak, moći će ga ponoviti kad god ga ponovno prepozna. To čini ove mreže korisnim za pronalaženje uzoraka u velikim količinama podataka.
Iako su ove mreže sposobne prepoznati uzorke, mogu prepoznati uzorak pogrešno, osobito ako se obrasci pamte u dijelovima neuronske mreže koji su bliski jedan drugom. Isti se proces događa u ljudskom pamćenju, koji se može modelirati korištenjem Hopfieldove neuronske mreže. Istraživanje netočnosti pamćenja i jačanja pamćenja kod ljudi može se provesti pomoću Hopfieldovih neuronskih mreža.