18804

Однослойная нейронная сеть, решающая задачу распознавания

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Изучение алгоритмов обучения нейронных сетей, получение практических навыков работы с простейшими нейронными сетями, для обучения которых используется алгоритм Хебба и алгоритм Розенблатта.

Русский

2014-03-24

269 KB

37 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ

Лабораторная работа № 2

По дисциплине: «Искусственный интеллект»

По теме: «Однослойная нейронная сеть, решающая задачу распознавания»

                       Выполнил: студентка гр. ИСТ-41

           Цебрук Е. В.

           Проверил: Шах А. В.

Барановичи   2012

Цель работы: изучение алгоритмов обучения нейронных сетей, получение практических навыков работы с простейшими нейронными сетями, для обучения которых используется алгоритм Хебба и алгоритм Розенблатта.

Постановка задачи

Разработать структуру однослойной нейронной сети, способной распознавать четыре различные буквы Вашего имени или фамилии. Обосновать выбор:

  •  числа рецепторных нейронов (входов); число п х-элементов сети должно быть в пределах 12<п<30;
  •  числа выходных нейронов (нейронов сети);
  •  выбор векторов выходных сигналов.

Разработать программу, моделирующую нейронную сеть, способную обучаться по правилу Хебба или по алгоритму Розенблатта для распознавания четырех заданных букв.

Код программы:

public class NewJFrame extends javax.swing.JFrame {

double w[][],eps=0.01,a=0.001,

      etalon1=8,

      etalon2=30,

      etalon3=10,

      etalon4=20,

      etalon6,

      etalon7;

int n=30,evalut=0,

   activn1[][],

   activn2[][],

   activn3[][],

   activn4[][],

   activn6[][],

   activn7[][];

   // подсчет суммы весов

   public double summ(double wes[][],int act[][]){

   double s=0;

   

   for(int i=0;i<5;i++){

       for(int j=0;j<6;j++){

           if(act[i][j]==1){

               s+=wes[i][j];

           }

       }}

   return s;

   }

   

   //изменение весов

   public void update(int act[][],double etl){

   for(int i=0;i<5;i++){

       for(int j=0;j<6;j++){

               if(act[i][j]==1) w[i][j]=w[i][j]+a*(etl-summ(w,act));

           }}}

     

   //определение активности

   public int[][] actiw(JTable tbl){

   int ac[][];

   ac=new int[5][6];

   for(int i=0;i<5;i++){

       for(int j=0;j<6;j++){

       if(tbl.getValueAt(i,j)=="^"){

               ac[i][j]=1;

           }else ac[i][j]=0;

       }

   }

       return ac;

   

private void jButton1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                         

w=new double [5][6];

activn1=new int[5][6];

activn2=new int[5][6];

activn3=new int[5][6];

activn4=new int[5][6];

activn6=new int[5][6];

activn7=new int[5][6];

Random rd = new Random();

   //начальные веса

   for(int i=0;i<5;i++){

       for(int j=0;j<6;j++){

           w[i][j]=(1+rd.nextInt(50-1))/100.0;                

       }

   }

       //активность

       activn1=actiw(jTable1);

       activn2=actiw(jTable2);

       activn3=actiw(jTable3);

       activn4=actiw(jTable4);

while(evalut<100000){   

if(Math.abs(summ(w,activn1)-etalon1)>eps){

update(activn1,etalon1);

}

if(Math.abs(summ(w,activn2)-etalon2)>eps){

update(activn2,etalon2);

}

if(Math.abs(summ(w,activn3)-etalon3)>eps){

update(activn3,etalon3);

}

if(Math.abs(summ(w,activn4)-etalon4)>eps){

update(activn4,etalon4);

}

evalut++;

if ((Math.abs(summ(w,activn1)-etalon1)<eps && Math.abs(summ(w,activn2)-etalon2)<eps &&  Math.abs(summ(w,activn3)-etalon3)<eps && Math.abs(summ(w,activn4)-etalon4)<eps)) break;

}

activn6=actiw(jTable6);

activn7=actiw(jTable7);

etalon6=summ(w,activn6);

etalon7=summ(w,activn7);

jTextArea1.append("Ура! Веса подобраны :)");

jButton2.setEnabled(true);

   }                                        

   private void jButton2ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                         

   double sum;  

   jTextArea1.setText("");

   sum=summ(w,actiw(jTable5));

   jTextArea1.append("Общий вес="+String.valueOf(summ(w,actiw(jTable5))+"\n"));

   if(Math.abs(sum-etalon1)<Math.abs(sum-etalon2) && Math.abs(sum-etalon1)<Math.abs(sum-etalon3) && Math.abs(sum-etalon1)<Math.abs(sum-etalon4) && Math.abs(sum-etalon1)<Math.abs(sum-etalon6) && Math.abs(sum-etalon1)<Math.abs(sum-etalon7)) jTextArea1.append("Это буква Ц!");  

   if(Math.abs(sum-etalon2)<Math.abs(sum-etalon1) && Math.abs(sum-etalon2)<Math.abs(sum-etalon3) && Math.abs(sum-etalon2)<Math.abs(sum-etalon4) && Math.abs(sum-etalon2)<Math.abs(sum-etalon6) && Math.abs(sum-etalon2)<Math.abs(sum-etalon7)) jTextArea1.append("Это буква К!");

   if(Math.abs(sum-etalon3)<Math.abs(sum-etalon1) && Math.abs(sum-etalon3)<Math.abs(sum-etalon2) && Math.abs(sum-etalon3)<Math.abs(sum-etalon4) && Math.abs(sum-etalon3)<Math.abs(sum-etalon6) && Math.abs(sum-etalon3)<Math.abs(sum-etalon7)) jTextArea1.append("Это буква Е!");

   if(Math.abs(sum-etalon4)<Math.abs(sum-etalon1) && Math.abs(sum-etalon4)<Math.abs(sum-etalon2) && Math.abs(sum-etalon4)<Math.abs(sum-etalon3) && Math.abs(sum-etalon4)<Math.abs(sum-etalon6) && Math.abs(sum-etalon4)<Math.abs(sum-etalon7)) jTextArea1.append("Это буква И!");

   if(Math.abs(sum-etalon6)<Math.abs(sum-etalon1) && Math.abs(sum-etalon6)<Math.abs(sum-etalon2) && Math.abs(sum-etalon6)<Math.abs(sum-etalon3) && Math.abs(sum-etalon6)<Math.abs(sum-etalon4) && Math.abs(sum-etalon6)<Math.abs(sum-etalon7)) jTextArea1.append("Это буква "+jTextField1.getText()+":)");

   if(Math.abs(sum-etalon7)<Math.abs(sum-etalon1) && Math.abs(sum-etalon7)<Math.abs(sum-etalon2) && Math.abs(sum-etalon7)<Math.abs(sum-etalon3) && Math.abs(sum-etalon7)<Math.abs(sum-etalon4) && Math.abs(sum-etalon7)<Math.abs(sum-etalon6)) jTextArea1.append("Это буква "+jTextField2.getText()+":)");

   }                                        

Результат:

 

Вывод: изучила алгоритмы обучения нейронных сетей, получила практические навыки работы с простейшими нейронными сетями, для обучения которых используовался алгоритм Хебба и алгоритм Розенблатта.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71569. Взаимоотношения микроорганизмов с макроорганизмами 238.5 KB
  Микроорганизмы ризосферы и ризопланы оказывают большое влияние на жизнедеятельность растения за счет минерализации органических остатков; выделения кислот растворяющих труднорастворимые соли; фиксации молекулярного азота. Паразитические микроорганизмы используют организм...
71570. Физиологические группы бактерий 303.5 KB
  Физиологическая группа фотосинтезирующих прокариотических организмов представлена классом Anoxyphotobacteria (пурпурными, зелеными бактериями, гелиобактериями) и классом Oxyphotobacteriа (цианобактерии, прохлорофитами), а также галобактериями, которые относятся к Архебактериям.
71571. Наследственность и изменчивость микроорганизмов. Мутации у бактерий и мутагенные факторы 235 KB
  В результате постановки ряда экспериментов были получены данные, свидетельствующие о том, что у бактерий мутации носят спонтанный и ненаправленный характер. К их числу относятся, прежде всего, эксперименты С. Лурия, М. Дельбрюка, Г. Ньюкомба и супругов Е. и Дж. Ледерберг.
71572. Форми та суб’єкти права власності 121.5 KB
  Форми права власності за законодавством України Традиційно поділ права власності на види проводиться за формами власності або за суб’єктами права власності. Відповідно до такого підходу Конституція передбачає три економічні форми власності: приватну державну комунальну.
71573. Підстави набуття та припинення права власності 109.5 KB
  ЦК України право власності набувається на підставах що не заборонені законом зокрема із правочинів. Романович розрізняє поняття способів і підстав набуття права власності. Так способи набуття права власності –- це сукупність подій і обставин які чітко передбачені в законі...
71574. Речові права на чуже майно 84 KB
  Право користування чужим майном сервітути за новим законодавством України Вісник Львівського університету. 395 ЦК України речовими правами на чуже майно є: 1 право володіння; 2 право користування сервітут; 3 право користування земельною ділянкою для сільськогосподарських потреб емфітевзис...
71575. Право власності окремих суб’єктів права. Право приватної власності фізичних осіб 43 KB
  Підстави виникнення та припинення права власності фізичних осіб. Зміст і здійснення фізичними особами права приватної власності. Деякі аспекти застосування цивільного законодавства при здійсненні права власності подружжя Юридична Україна.
71576. Право спільної власності 58.5 KB
  Для спільної власності характерною є множинність суб’єктів права власності. Такі суб’єкти є учасниками спільної власності, співвласниками. Оскільки відносини між ними виникають щодо одного об’єкта, що є у спільній власності, тому існує необхідність їхнього правового регулювання.
71577. Цивільно-правові засоби захисту права власності 64.5 KB
  Цивільноправові засоби захисту права власності Основні засади захисту права власності. Система цивільноправових засобів захисту права власності. Позов про визнання права власності Позов про виключення майна з опису звільнення зпід арешту.