Навчальна множина
Цей навчальний посібник підготовлений на основі курсу лекцій з дисципліни «Нейроінформатика», який читався з 1994 року на факультеті Інформатики та обчислювальної техніки Красноярського державного технічного університету.
Декілька слів про структуру посібника. Далі у вступі наведені
за цим курсом,
. Наступні розділи містять одну або кілька лекцій. Матеріал, наведений у розділах, дещо ширший за те, що зазвичай дається на лекціях. Додатки містять опис програм, що використовуються в даному курсі (
, що включає два рівні - рівень запитів компонентів універсального нейрокомп'ютера і рівень мов опису окремих компонентів нейрокомп'ютера.
завдання на лабораторні роботи
проект стандарту нейрокомп'ютера
Цей посібник є електронним і включає програми, необхідні для виконання лабораторних робіт.
Навчальний посібник з курсу «Нейроінформатика»
Навчальна множина
Розділи на цій сторінці:
Запам'ятати навчальну множину
Прочитати навчальну множину
Під час читання навчальної множини на екрані з'являється вікно вибору файлу. Ви повинні вибрати потрібний файл або відмовитися від читання. При зачитанні нової навчальної множини старе — стирається.
Відкрити стандартний задачник
Очистити навчальну множину
Ця функція виконує операцію Видалення задачі з усіма завданнями Навчальної множини.
Стандартний задачник
Стандартний задачник служить для полегшення створення навчальної множини і ніяк не впливає на навчання нейронної мережі. Тому можна змінювати стандартний завдання під час навчання мережі, не побоюючись впливу цієї зміни на хід навчання. Відкриття стандартного задачникаможливо кількома способами:
• натисканням кнопки F2 в основному режимі роботи;
• через пункт "Відкрити стандартний задачник" у підменю "Навчальна множина".
Після відкриття стандартного задачника Ви отримуєте можливість вибирати з нього зображення і вводити їх в навчальну множину або до прикладів тестового завдання.
Під завданням розуміється сукупність прикладів, які Ви зарахували до одного класу зображень. На екрані вся інформація про завдання відображається у вікні "Завдання #", де # - номер завдання. У вікні «Завдання» можна виділити такі об'єкти:
• номер поточного прикладу;
• дані поточного прикладу;
• вага поточного прикладу;
• оцінка поточного прикладу;
• відповідь поточного прикладу;
• середня оцінка з усіх прикладів завдання.
Перегляд прикладів
Перегляд прикладів активного завдання здійснюється в основному режимі за допомогою клавіш «Вгору» та «Вниз». При цьому у вікні задачі з'являються відповідні поля номер прикладу, дані прикладу, вага прикладу, оцінка прикладу, відповідь прикладу.
Редагування завдання
Режим редагування має свій набір гарячих клавіш. Гарячі клавіші основного режиму не діють. У режимі редагування завдання можна створювати нові приклади або редагувати старі. Нижче наведено список гарячих клавіш режиму редагування завдання та опис їх функцій:
| . | Переміщення курсору. |
| Пробіл | Поставити/стерти крапку. |
| CTRL-? | Зсунути зображення вліво |
| CTRL-? | Зрушити зображення праворуч |
| PAGEUP | Зрушити зображення вгору |
| PAGEDOWN | Зсунути зображення вниз |
| F1 | Довідковаінформація |
| F2 | Перегляд стандартного задачника |
| F3 | Інвертування зображення |
| F4 | Затінення зображення |
| F5 | Інвертуючий шум |
| CTRL-F5 | Змінити рівень інвертуючого шуму |
| F6 | Додає шум |
| CTRL-F6 | Змінити рівень шуму, що додає |
| F7 | Гасячий шум |
| CTRL-F7 | Змінити рівень шуму, що гасить |
| DELETE | Очистити зображення |
| У | Ввести нову вагу прикладу |
| П | Повернути зображення на 90 градусів за годинниковою стрілкою |
| Про | Відобразити зображення щодо вертикальної осі |
| ALT-C | Записати поточне зображення до кишені |
| ALT-P | Замінити поточне зображення, що зберігається в кишені. |
Перегляд стандартного задачника
Перегляд стандартного завдання здійснюється за допомогою клавіш «Вправо» та «Вліво». Для введення поточного зображення в навчальну множину необхідно натиснути ENTER, після чого програма перейде назад у режим редагування завдання. Якщо Ви бажаєте відмовитись від введення завдання зі стандартного задачника, натисніть ESC.
Вага прикладу
Вага прикладу задається Вами величиною, що впливає на внесок даного прикладу зміна синаптичної карти при навчанні. Чим більша вага прикладу (вага не може перевищувати 1 і бути меншою за 0), тим вагоміший внесок даного прикладу в синаптичну карту і навпаки.
Оцінка прикладу
У цій програмі оцінка прикладу виконує суто інформаційні функції і дорівнює числу точок у вихідному зображенні та відповіді.
Всі програми, крім програми Hopfield.
У цій програмі оцінка прикладу може обчислюватися за одним із двох правил Методу найменших квадратів або Відстань до множини. Крім того, при тестуванні прикладів тестового завдання у вікні «Оцінка» відображається рівень впевненості мережі у вирішенні прикладу. Рівень надійності обчислюється за формулами, наведеними в розділах Метод найменших квадратів та відстані до множини.
Затінення зображення
При виконанні команди "Затінити зображення", під час редагування завдання або, у всіх програмах, крім програми Hopfield, під час Статистичного тесту з тінню, необхідно затінити частину зображення. Затінення здійснюється за наступним алгоритмом:
За допомогою генератора випадкових чисел генерується рівняння прямої, що проходить через зображення.
Та частина зображення, яка містить точку з координатами (5,5) стирається.
Затінення зображення — одне з чотирьох спотворень зображення, що надаються цією програмою. Інші спотворення описані в розділах: Додає шум, Інвертуючий шум, Гасить шум.
Додає шум
При виконанні команди "Додає шум", при редагуванні завдання або, у всіх програмах, крім програми Hopfield, під час Статистичного тесту з шумом, що додає, проводиться накладення на зображення додає шуму. Алгоритм «зашумлення» із заданим рівнем шуму, що додає:
Для кожної точки зображення генерується випадкове число діапазону (0,1).
Якщо це число менше або дорівнює заданому рівню шуму, то зображення додається відповідна точка.
Додає шум — одне з чотирьох спотворень зображення, що надаються цією програмою. Інші спотворення описані у розділах:Затінення зображення, Інвертуючий шум, Гасіння шуму.
Інвертуючий шум
При виконанні команди "Інвертуючий шум", при редагуванні завдання або, у всіх програмах, крім програми Hopfield, під час Статистичного тесту з шумом, що інвертує, проводиться накладення на зображення інвертуючого шуму. Алгоритм «зашумлення» із заданим рівнем шуму, що інвертує:
Для кожної точки зображення генерується випадкове число діапазону (0,1).
Якщо це число менше або дорівнює заданому рівню шуму, то зображенні інвертується відповідна точка.
Інвертуючий шум — одне з чотирьох спотворень зображення, що надаються цією програмою. Інші спотворення описані в розділах: Затінення зображення, Додає шум, Гасіння шуму.
Гасячий шум
При виконанні команди "Гасить шум", при редагуванні завдання або, у всіх програмах, крім програми Hopfield, під час Статистичного тесту з шумом, що гасить, проводиться накладення на зображення шуму, що гасить. Алгоритм «зашумлення» із заданим рівнем шуму, що гасить:
Для кожної точки зображення генерується випадкове число діапазону (0,1).
Якщо це число менше або дорівнює заданому рівню шуму, то зображенні гаситься відповідна точка.
Гасний шум — одне з чотирьох спотворень зображення, що надаються цією програмою. Інші спотворення описані в розділах: Затінення зображення, Додає шум, Інвертуючий шум.