17416

Нейронні мережі на основі радіальних базисних функцій

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторна робота № 3 Нейронні мережі на основі радіальних базисних функцій Мета: отримати навички розвязання практичних задач за допомогою мереж на основі радіальних базисних функцій. 2.1. Теоретичні відомості Основні відомості Мережа на основі радіальних ба

Украинкский

2013-07-01

113.5 KB

4 чел.

Лабораторна робота № 3

Нейронні мережі на основі радіальних базисних функцій

Мета: отримати навички розв’язання практичних задач за допомогою мереж на основі радіальних базисних функцій.

2.1. Теоретичні відомості

Основні відомості

Мережа на основі радіальних базисних функцій (РБФ-мережа) — це тришарова нейронна мережа з одним прихованим шаром. Прихований шар виконує фіксоване нелінійне перетворення без налаштування параметрів. Найновіші модифікації методу передбачають налаштування параметрів першої матриці зв’язків.

.

Рис. 2.1. Структура РБФ-мережі

При переході від вхідного шару до прихованого здійснюється нелінійне перетворення простору, тобто відображення (рис. 2.1)

де  — радіальні функції виду  (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Приклад радіальної функції

В якості радіальної функції зазвичай вибирають функцію Гауса:

.

Нейрони вихідного шару здійснюють лінійне перетворення простору (є лінійною комбінацією виходів попереднього шару):

або у векторній формі

.

Навчання мережі на основі радіальних базисних функцій

Навчання мережі на основі радіальних базисних функцій включає:

1. Вибір параметрів (середнього та дисперсії) радіальних функцій.

2. Навчання вихідного шару за наступною формулою:

.

Приклад: проблема виключаючого АБО

Проблема виключаючого АБО (XOR-проблема) полягає в апроксимації таблиці істинності логічної функції x XOR y.

1

0

1

0

1

0

1

0

Ця функція набуває значення 1 тільки у тих випадках, коли значення аргументів відрізняються. РБФ-мережа забезпечує перетворення простору, при якому класи значень 1 та 0 стають лінійно роздільними (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Перетворення простору для XOR-проблеми

,

.

2.2. Порядок виконання роботи

1. Реалізувати нейронну мережу на основі радіальних базисних функцій, використовуючи такі мови програмування як C++, Java, Fortran.

2. За допомогою побудованої нейроної мережі розв’язати задачу згідно з номером варіанту. (Номер варіанту визначається за номером у списку групи.) Для цього на основі відповідного файлу (ім’я dataномер_варіанту.csv) необхідно випадковим чином сформувати навчальну та тестову вибірки (у співвідношенні 4:1). Навчити нейронну мережу на навчальній вибірці.

3. Перевірити роботу нейронної мережі на тестових даних.

4. Результати роботи оформити звітом, який має містити: постановку задачі, навчальну вибірку даних та їх представлення у графічному виді на R2, результати роботи на тестовій множині даних, всі параметри нейронної мережі, що навчилася, вихідний код програми.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21289. Відношення між класами 407 KB
  Відношення між класами Вступ Крім внутрішнього пристрою або структури класів на відповідній діаграмі вказуються різні відносини між класами. Базовими відносинами або зв'язками в мові UML є: Відношення залежності dependency relationship Ставлення асоціації association relationship Відношення узагальнення generalization relationship Ставлення реалізації realization relationship Кожне з цих відносин має власне графічне подання на діаграмі яке відображає взаємозв'язки між об'єктами відповідних класів. На діаграмі класів дане...
21290. Діаграма станів 479.5 KB
  Діаграма станів Вступ Розглянута в попередній лекції діаграма класів є логічний модель статичного подання модельованої системи. Справа в тому що характеристика станів системи не залежить або слабко залежить від логічної структури зафіксованої в діаграмі класів. Тому при розгляді станів системи припадає на час відволіктися від особливостей її об'єктної структури і мислити зовсім іншими категоріями які утворюють динамічний контекст поведінки модельованої системи. Тому при побудові діаграм станів необхідно використовувати спеціальні...
21291. Діаграма діяльності 625.5 KB
  Діаграма діяльності Вступ При моделюванні поведінки проектованої або аналізованої системи виникає необхідність не тільки уявити процес зміни її станів але і деталізувати особливості алгоритмічної та логічної реалізації виконуваних системою операцій. Для моделювання процесу виконання операцій в мові UML використовуються так звані діаграми діяльності. Застосовувана в них графічного багато в чому схожа на нотацію діаграми станів оскільки на діаграмах діяльності також присутні позначення станів і переходів. Кожен стан на діаграмі діяльності...
21292. Діаграма послідовності 571.5 KB
  Іншими словами хоча повідомлення і має інформаційний зміст воно набуває додаткове властивість надавати направлений вплив на свого одержувача. Повідомлення зображуються у вигляді горизонтальних стрілок з ім'ям повідомлення і також утворюють порядок за часом свого виникнення. Іншими словами повідомлення розташовані на діаграмі послідовності вище ініціюються раніше тих що розташовані нижче. Графічне зображення актора рекурсії та рефлексивного повідомлення на діаграмі послідовності 2.
21293. Методологія обєктно-орієнтованого аналізу і проектування ПЗ. Мова UML 72.5 KB
  Мова UML Зіставлення і взаємозв'язок структурного та об'єктноорієнтованого підходів Граді Буч сформулював головне достоїнство об'єктноорієнтованого підходу ООП наступним чином: об'єктноорієнтовані системи більш відкриті і легше піддаються внесенню змін оскільки їх конструкція базується на стійких формах. Буч відзначив також ряд наступних переваг ООП: об'єктна декомпозиція дає можливість створювати програмні системи меншого розміру шляхом використання загальних механізмів що забезпечують необхідну економію виразних засобів. Системи...
21294. Структурний підхід до проектування інформаційних систем 477 KB
  Основними з цих принципів є наступні: принцип абстрагування полягає у виділенні істотних аспектів системи і відволікання від несуттєвих; принцип формалізації полягає в необхідності суворого методичного підходу до вирішення проблеми; принцип несуперечності полягає в обгрунтованості та узгодженості елементів; принцип структурування даних полягає в тому що дані повинні бути структуровані і ієрархічно організовані. Кожній групі засобів відповідають певні види моделей діаграм найбільш поширеними серед яких є наступні: SADT...
21295. Мета та завдання дисципліни 88.5 KB
  CASEтехнологія являє собою методологію проектування ІС а також набір інструментальних засобів що дозволяють в наочній формі моделювати предметну область аналізувати цю модель на всіх етапах розробки і супроводу ІС і розробляти програми відповідно до інформаційними потребами користувачів. Поняття моделі та моделювання Модель це об'єкт або опис об'єкта системи для заміщення однієї системи оригіналу іншою системою для кращого вивчення оригіналу або відтворення будьяких його властивостей. Слово модель лат. При моделюванні...
21296. Діаграма варіантів використання (use case diagram) 504 KB
  Діаграма варіантів використання use case diagram Вступ Візуальне моделювання в UML можна уявити як певний процес поуровневого спуску від найбільш обший і абстрактної концептуальної моделі вихідної системи до логічної а потім і до фізичної моделі відповідної програмної системи. Для досягнення цих цілей спочатку будується модель у формі так званої діаграми варіантів використання use case diagram яка описує функціональне призначення системи або іншими словами те що система буде робити в процесі свого функціонування. Діаграма...
21297. Життєвий цикл програмного забезпечення 1.58 MB
  Життєвий цикл програмного забезпечення Одним з базових понять методології проектування ІВ є поняття життєвого циклу її програмного забезпечення ЖЦ ПЗ. Структура ЖЦ ПЗ за стандартом ISO IEC базується на трьох групах процесів: основні процеси ЖЦ ПЗ придбання поставка розробка експлуатація супровід; допоміжні процеси які забезпечують виконання основних процесів документування управління конфігурацією атестація оцінка аудит рішення проблем; організаційні процеси управління проектами створення інфраструктури проекту...