Методические указания к лабораторной работе №4 (774832), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

На основании этих таблиц получаем входные последовательности - 14 двоичных векторов (наличие изображения представляется «1», а отсутствие «-1»):

1) -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1.

2) 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1.

3) -1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1.

4) 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. -1.

5) 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1.

6) 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1.

7) -1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1.

8) 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1.

9) -1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1.

10) -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1.

11) -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1.

12) -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1.

13) -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1.

14) -1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1.

Таким образом, файл с обучающей выборкой будет иметь следующий вид (после каждого входного вектора приведен желаемый выходной вектор):

! number of pixels across = 6, number of pixels down = 7

i -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1.

d 1.

i 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1.

d 0. 1.

i -1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1.

d 0. 0. 1.

i 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. -1.

d 0. 0. 0. 1.

i 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 1.

i 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. 1. 1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

i -1. 1. 1. 1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. 1. 1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. 1. -1. -1. -1.

d 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.

1. Разработка нейронной сети для моделирования задачи распознавания образов и проверка ее функционирования.

Создадим сеть Хэмминга с помощью пункта меню InstaNet. Для этого требуется:

1. Запустить программу «Neural Works Professional II» файлом n2f.exe.

2. В меню InstaNet выбрать тип сети hamming и установить 42 нейрона во входном, 14 нейронов в выходном слое и слое категорий (рис.2).

Если будет выбрано «hamlatin», то слой категорий будет иметь фиксированные латеральные связи и активационную функцию «персептрон». Если будет выбрано «hamming», то в слое категорий латеральные связи отсутствуют, а выходная функция -- ПЭ с максимальным выходом. Работа этих двух сетей в качестве классификаторов не отличается.

Рис.2. Создание сети Хэмминга.

1. В меню Network / Edit отредактируем параметры сети как показано на рис.3.

Рис. 3. Параметры сети Хэмминга.

• Learn Source - Alpha = hamming1- имя файла с обучающей выборкой;

• Recall Source - Alpha = hamming1- имя файла с тестами;

• Network Type = Hetero-As. - тип сети гетероассоциативная;

• Display Mode = Network- режим отображения сети на экране;

• Control Strategy = hamming - управляющая стратегия;

• L\R Schedule = hamming - план обучения и повторного вызова;

1. Создадим пробу INPUT, для этого командой меню Probe / Select/Edit в диалоговом окне в поле Name введем название пробы и кнопкой NEW добавим ее в список (рис.4).

Рис. 4. Создание пробы Input.

1. Добавим в новую пробу входной слой командой Probe / Add Layer. Меню надо вызвать над любым процессорным элементом этого слоя (рис. 5).

Рис. 5. Добавление слоя в пробу Input.

1. Создадим инструмент INPUT. Для этого командой меню Instrument / Add Instrument отредактируем соответствующие параметры (рис.6). Мышью перетащим инструмент в левый нижний угол экрана.

Матричная диаграмма показывает входной вектор как пиксельный массив 6х7 для текущего цикла функционирования.

• Title: Input- название инструмента;

• Probe: Input - имя пробы с данными;

• Variable: Output - тип переменной в пробе;

• Trans. mode: None - режим передачи данных;

• Trans. Type: Average - тип обработки данных при передаче;

• Graphing Active: Yes - флаг активности инструмента;

• Vmin: 0.0000 - Минимальная граница диапазона выводимых значений;

• Vmax: 1.0000 - Максимальная граница диапазона выводимых значений;

• # x: 6 - число позиций в строке графика;

• # plots: 42 - общее число позиций в графике;

• height: 98 - высота инструмента в экранных пикселях;

• width: 96 - ширина инструмента в экранных пикселях;

• Graph Type: Matrix Plot - тип графика ;

• Disp. Mode: Always - режим отображения инструмента на экране.

Рис. 6. Создание инструмента Input.

1. Создадим пробу Category, для этого командой меню Probe / Select/Edit в диалоговом окне в поле Name введем название пробы и кнопкой NEW добавим ее в список. Добавим в новую пробу слой категорий командой Probe / Add Layer. Меню надо вызвать над любым процессорным элементом этого слоя. Теперь создадим инструмент Competition. На инструменте INPUT вызовем команду меню Instrument / Add Instrument. В диалоговом окне надо изменить следующие параметры (рис. 7). После этого переместим новый инструмент рядом с предыдущим.

Линейная диаграмма, изображенная в середине экрана показывает уровни активации каждого ПЭ в слое категорий. При соревновании нейронов некоторые активации постепенно ослабевают до тех пор, пока только один нейрон останется активным.

• Title: Competition- название инструмента;

• Probe: Category - имя пробы с данными;

• Variable: Output - тип переменной в пробе;

• Trans. mode: None - режим передачи данных;

• Trans. Type: Average - тип обработки данных при передаче;

• Graphing Active: Yes - флаг активности инструмента;

• Vmin: 0.0000 - Минимальная граница диапазона выводимых значений;

• Vmax: 10.0000 - Максимальная граница диапазона выводимых значений;

• # x: 14 - число позиций в строке графика;

• # plots: 14 - общее число позиций в графике;

• height: 100 - высота инструмента в экранных пикселях;

• width: 200 - ширина инструмента в экранных пикселях;

• Graph Type: Bar Graph - тип графика ;

• Disp. Mode: Always - режим отображения инструмента на экране.

Рис. 7. Создание инструмента Competition.

1. Создадим пробу Template, для этого командой меню Probe / Select/Edit в диалоговом окне в поле Name введем название пробы и кнопкой NEW добавим ее в список.

Добавим в новую пробу соединения слоев Input и Category командой Probe/Add Active Connections. (Добавление соединений от выбранного слоя до всех активных процессорных элементов в указанном слое в список компонентов пробы).

Для этого необходимо выделить любой ПЭ слоя Category, указать курсором на любой элемент слоя Input. Меню надо вызвать над любым процессорным элементом слоя Input (рис. 8).

Рис. 8. Создание пробы Template.

1. Создадим инструмент. Для этого командой меню Instrument / Add Instrument отредактируем соответствующие параметры (рис. 9). Инструмент в левой стороне экрана показывает входящие весовые коэффициенты для первых восьми активных ПЭ в слое категорий. Так как весовые коэффициенты кодируют обучающие образы для каждого узла, этот инструмент демонстрирует исходные образы для первых восьми активных категорий. Число активных категорий снижается в процессе функционирования до тех пор, пока не останется победитель.

• Probe: Template - имя пробы с данными;

• Variable: Weight - тип переменной в пробе;

• Trans. mode: None - режим передачи данных;

• Trans. Type: Average - тип обработки данных при передаче;

• Graphing Active: Yes - флаг активности инструмента;

• Vmin: 0.0000 - Минимальная граница диапазона выводимых значений;

• Vmax: 1.0000 - Максимальная граница диапазона выводимых значений;

• # x: 6 - число позиций в строке графика;

• # plots: 420 - общее число позиций в графике;

• height: 280 - высота инструмента в экранных пикселях;

• width: 48 - ширина инструмента в экранных пикселях;

• Graph Type: Matrix Plot - тип графика;

• Disp. Mode: Always - режим отображения инструмента на экране.

Характеристики

Список файлов книги