Hopfieldova nevronska mreža je sistem, ki se uporablja za repliciranje vzorcev informacij, ki se jih je naučila. Zgleduje se po nevronski mreži, ki jo najdemo v človeških možganih, čeprav je ustvarjena iz umetnih komponent. Hopfieldovo nevronsko mrežo je prvič zasnoval John Hopfield leta 1982, lahko pa se uporablja za odkrivanje vzorcev v vhodu in lahko obdela zapletene sklope navodil. Uporablja se tudi pri preučevanju človeškega spomina.
Hopfieldova nevronska mreža je sestavljena iz sistema enot, ki so med seboj povezane kot splet, v katerem je vsaka enota povezana z vsako drugo enoto. Čeprav so vse enote med seboj povezane, posamezna enota ne tvori povezave sama s seboj. Ko je prvič ustvaril ta model, je Hopfield uporabil binarni vrednosti 0 in 1 za opis dejavnosti vsake enote v omrežju. Čeprav je ta sistem še vedno v uporabi, mnogi znanstveniki zdaj uporabljajo -1 in +1 za opis dejavnosti enot. Za enoto v nevronski mreži rečemo, da je 0 ali -1, če njen prag še ni dosežen, in 1 ali +1, če je bil njen prag dosežen ali presežen.
Enote v Hopfieldovi nevronski mreži se aktivirajo in sprostijo energijo, ko je dosežen njihov prag. Ko je določen vhod dan Hopfieldovi nevronski mreži, lahko ta vhod odmeva nazaj skozi vrsto kompleksnih povezav med vsako od enot. Tudi v sistemu s samo 4 posameznimi enotami je 12 povezav, s katerimi se lahko pošiljajo informacije. Kompleksna omrežja lahko vsebujejo na milijone povezav, kar jim omogoča, da odmevajo dolge nize ali vzorce binarne kode.
Preden lahko Hopfieldova nevronska mreža odmeva vzorec, jo je treba najprej naučiti vzorca, ki ga išče. Ko sistem pozna določen vzorec, ga bo lahko ponovil, ko ga bo znova prepoznal. Zaradi tega so ta omrežja uporabna za iskanje vzorcev v velikih količinah podatkov.
Čeprav so ta omrežja sposobna prepoznati vzorce, lahko vzorec prepoznajo napačno, še posebej, če si vzorce zapomnijo v delih nevronske mreže, ki so blizu drug drugemu. Ta isti proces se pojavi v človeškem spominu, ki ga je mogoče modelirati z uporabo Hopfieldove nevronske mreže. Raziskave netočnosti spomina in krepitve spomina pri ljudeh se lahko izvajajo z uporabo Hopfieldovih nevronskih mrež.