Typy umělých neuronových sítí



Podobné dokumenty
PŘEDPISY V SOCIÁLNÍ OBLASTI TÝKAJÍCÍ SE SILNIČNÍ DOPRAVY nařízení (ES) č. 561/2006, směrnice 2006/22/ES, nařízení (EU) č. 165/2014

VYUŽITÍ NEURONOVÝCH SÍTÍ PROSTŘEDÍ MATLAB K PREDIKCI HODNOT NÁKLADŮ PRO ELEKTRICKÉ OBLOUKOVÉ PECE

Algoritmizace a programování

Modul Řízení objednávek.

Návod k obsluze řídící jednotky Benekov (bez automatického zapalování)

RÁMCOVÁ SMLOUVA Dodávka renovovaných tonerů

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

Masarykova univerzita Právnická fakulta

a m1 a m2 a mn zobrazení. Operaci násobení u matic budeme definovat jiným způsobem.

OBEC KNĚŽMOST. Na Rynku Kněžmost. OBECNĚ ZÁVAZNÁ VYHLÁŠKA č. 2/2015. o místních poplatcích ČÁST I. ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE

DRAŽEBNÍ ŘÁD PRO DRAŽBU NEMOVITOSTÍ

metodická příručka DiPo násobení a dělení (čísla 6, 7, 8, 9) násobilkové karty DiPo

U s n e s e n í. t a k t o :

ŽÁKOVSKÝ DIÁŘ. Projekt Modely inkluzivní praxe v základní škole CZ.1.07/1.2.00/

NÁVOD K OBSLUZE MODULU VIDEO 64 ===============================

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 16. ZÁKLADY LOGICKÉHO ŘÍZENÍ

Dynamický model predikovaného vývoje krajiny. Vilém Pechanec

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

ČEZ Prodej, s.r.o., sídlem Duhová 425/1, 14053, Praha, IČ , zast. David Jünger, Mgr., sídlem 28. října 438/219, 70900, Ostrava

Návod k obsluze řídící jednotky. s automatickým zapalováním

Veřejná zakázka malého rozsahu na dodávky: Dodávka osobních ochranných pracovních prostředků

v souladu s 20 zákona č. 26/2000 Sb., o veřejných dražbách, vyhlašuje konání veřejné dobrovolné dražby touto dražební vyhláškou.

usnesení o nařízení elektronického dražebního jednání (dražební vyhláška)

1 METODICKÉ POKYNY AD HOC MODUL 2007: Pracovní úrazy a zdravotní problémy související se zaměstnáním

Marcela Mordanincová, bytem Vojenská 422, 33002, Líně, nar

21. Číslicový měřicí systém se sběrnicí IEEE 488 (základní seznámení)

VÉCNÉ BŔEMENO 1. VĚCNÉ BŘEMENO. Věcné břemeno. Druhy věcných břemen. Vznik věcných břemen. Zánik věcných břemen. Předkupní právo

Usnesení o nařízení dražební jednání elektronická dražba

Steinbrenerova 6, VIMPERK. odbor výstavby a územního plánování Ú Z E M N Í R O Z H O D N U T Í

Příklad 1.3: Mocnina matice

INTERNETOVÝ TRH S POHLEDÁVKAMI. Uživatelská příručka

Podrobný postup pro vygenerování a zaslání Žádosti o podporu a příloh OPR přes Portál farmáře

usnesení o nařízení elektronického dražebního jednání (dražební vyhláška opakovaná)

Miroslav Čepek

DRAŽEBNÍ VYHLÁŠKA VEDENÁ U DRAŽEBNÍKA POD ČÍSLEM 287/2015. čl. I Typ dražby, dražebník, navrhovatel dražby

PRAVIDLA FOTBALOVÉHO TURNAJE V MALÉ KOPANÉ POCINOVICE OPEN CUP 2015

Pokyn D Sdělení Ministerstva financí k rozsahu dokumentace způsobu tvorby cen mezi spojenými osobami

oprávněného: Komerční banka, a.s., se sídlem Na Příkopě 33 čp. 969, 11407, Praha 1, IČ proti povinnému:

Integrita dat, hash, autenticita, šifrovací algoritmus a klíč

VÝVOZNÍ SUBVENCE PRO MLÉKO A MLÉČNÉ VÝROBKY

oprávněného: Česká spořitelna, a. s., se sídlem Olbrachtova 1929/62, 14000, Praha 4, IČ proti povinným:

usnesení o nařízení elektronického dražebního jednání (dražební vyhláška)

Předmětem podnikání společnosti je:

SPOLEČNÝ PROVÁDĚCÍ ŘÁD

STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST. Chemické výpočty. Aleš Kajzar Martin Honka

POJISTĚTE SI SVŮJ KLID!

DRAŽEBNÍ VYHLÁŠKA VEŘEJNÉ DOBROVOLNÉ DRAŽBY podle zák. č. 26/2000 Sb., o veřejných dražbách, ve znění pozdějších předpisů

N á v r h ZÁKON. kterým se mění zákon č. 40/1964 Sb., občanský zákoník, ve znění pozdějších předpisů, a další související zákony ČÁST PRVNÍ

Obchodní podmínky státního podniku Lesy České republiky, s.p., ke Kupním smlouvám na dodávku dříví formou elektronických aukcí

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

K části první (Práva obětí trestných činů a podpora subjektů poskytujících pomoc obětem trestných činů)

Geometrické plány (1)

Pracovnělékařské služby a posuzování zdravotní způsobilosti osoby ucházející se o zaměstnání ( výpis ze zákona 373/2011 Sb. ) Pracovnělékařské služby

Vybrané změny v oblasti nemovitostí ve vztahu k energetice

Dražební vyhláška o konání dražby dobrovolné dle zákona č. 26/2000 Sb.

Oznámení o konání opakované dražby nedobrovolné Dražební vyhláška o konání opakované dražby nedobrovolné dle zákona č. 26/2000 Sb.

Obecně závazná vyhláška města Nepomuk č. 2/2011, o místních poplatcích ČÁST I. ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ

Č.j:111Ex1642/15-29 evid.č.opr:

S_5_Spisový a skartační řád

2 Trochu teorie. Tab. 1: Tabulka pˇrepravních nákladů

Majetek podniku a zdroje financování majetku. Majetek podniku a zdroje financování majetku. Majetek a jeho formy

Informace o zkoušce k získání profesního osvědčení učitele výuky a výcviku řízení motorových vozidel

Algoritmizace a programování

1. Orgány ZO jsou voleny z členů ZO. 2. Do orgánů ZO mohou být voleni jen členové ZO starší 18 let.

Český úřad zeměměřický a katastrální vydává podle 3 písm. d) zákona č. 359/1992 Sb., o zeměměřických a katastrálních orgánech, tyto pokyny:

Matematický model kamery v afinním prostoru

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ I 82

1) List č. 1 Přehled o činnosti sekce regionu za rok 2007

Městský úřad Broumov, třída Masarykova 239, Broumov Odbor finanční a školství, pracoviště agendy správy daní a poplatků

Obecně závazná vyhláška Města Březnice, o místních poplatcích č. 1/2012 ČÁST I. ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ

D R A Ž E B N Í V Y H L Á Š K A

t a k t o : I. Nařizuje se další elektronická dražba, která se koná prostřednictvím elektronického systému dražeb na adrese portálu

VNITŘNÍ ŘÁD ŠKOLNÍ DRUŽINY

Ú Z E M N Í R O Z H O D N U T Í

usnesení o nařízení elektronického dražebního jednání (dražební vyhláška)

Petr Mazal, starosta. Osoba pověřená výkonem zadavatelských činností Název / obchodní firma: Okružní 963, Třebíč

-1- N á v r h ČÁST PRVNÍ OBECNÁ USTANOVENÍ. 1 Předmět úpravy

GIGAmatic. Tenzometrický přetěžovací převodník. 1. Popis Použití Technické informace Nastavení Popis funkce 6. 6.

Pravidla pro nakládání s nemovitým majetkem ve vlastnictví Obce Ostružná

, 1, 682/20, PSČ

Conconiho Test elegantně s Polar RS400sd a RS800sd. PolarShop

Obec Petrovice Obecně závazná vyhláška č. 1/2010 o místních poplatcích. ČÁST I. ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ Čl. 1 Úvodní ustanovení

Usnesení o nařízení dražebního roku (dražební vyhláška) elektronická dražba

PODMÍNKY ELEKTRONICKÉ AUKCE SPOLEČNOSTI RWE GAS STORAGE, s.r.o. NA NOVOU SKLADOVACÍ KAPACITU

Příloha č. 3 VÝKONOVÉ UKAZATELE

Výzva pro předložení nabídek k veřejné zakázce malého rozsahu s názvem Výměna lina

OBEC VITĚJOVICE. Obecně závazná vyhláška č. 1/2012, o místních poplatcích ČÁST I. ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ

R O Z H O D N U T Í. Miroslav Vala datum narození: a Jana Valová datum narození: rozhodnutí o umístění stavby

U S N E S E N Í D R A Ž E B N Í V Y H L Á Š K A

Parkovací asistent PS8vdf

Abeceda elektronického podpisu

Provozní řád ELMÍK Dětské centrum

Operace nad celými tabulkami

U S N E S E N Í. usnesení o nařízení elektronického dražebního jednání. dražební vyhlášku

OBEC JANKOV Obecně závazná vyhláška č. 1/2012, o místních poplatcích ČÁST I. ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ

ODBOR DOPRAVY Velké náměstí 114/3 pracoviště Budovcova Písek

Paměti RAM. Paměť RAM.

Miroslav Kunt. Srovnávací přehled terminologie archivních standardů ISAD(G), ISAAR(CPF) a české archivní legislativy

Článek VII. Dynamizace

Transkript:

Tp umělých neuronových sítí umělá neuronová síť vznikne spojením jednotlivých modelů neuronů výsledná funkce sítě je určena způsobem propojení jednotlivých neuronů, váhami těchto spojení a způsobem činnosti jednotlivých neuronů nejpoužívanější jsou tzv. vícevrstvé dopředné neuronové sítě a neuronové sítě se zpětnou vazbou Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 8

Tp umělých neuronových sítí (pokračování) vícevrstvé dopředné sítě (sítě s dopředným šířením, feedforward networks) výstup jedné vrstv je připojen na vstup následující vrstv a signál se šíří pouze ze vstupu sítě na její výstup sítě se zpětnou vazbou (rekurentní sítě, feedback networks) oproti dopředným sítím se zde signál šíří také z výstupu sítě zpět na její vstup Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 9

Dopředné neuronové sítě třívrstvá síť x W, b f g V, d S, r h vstup sítě K I výstup sítě J.skrtá vrstva. skrtá vrstva výstupní vrstva výstup i-tého výstupního neuronu: J K L = h s g v f w x + b + d + r i i j jk k l l k j i j = k = l = Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Dopředné neuronové sítě (pokr.) třívrstvá síť označení x =[x, x,, x L ] T vstupní vektor sítě (též se nazývá vstupní obraz sítě) L počet vstupů sítě =[,,, I ] T výstupní vektor sítě (též se nazývá výstupní obraz sítě) I počet výstupů sítě, tj. počet neuronů v poslední (třetí) vrstvě w k =[w k, w k,, w kl ] T váhový vektor k-tého neuronu. vrstv (obsahuje váh vazeb vedoucích ze vstupu ke k-tému neuronu.vrstv) w kl váha vazb vedoucí od l-tého vstupu ke k-tému neuronu (první index určuje cíl vazb, druhý zdroj vazb) K počet neuronů v.vrstvě J počet neuronů ve.vrstvě W váhová matice.vrstv (dimenze KxL) V váhová matice.vrstv (dimenze JxK) S váhová matice.vrstv (dimenze IxJ) b =[b, b,, b K ] T prahový vektor.vrstv d =[d, d,, d J ] T prahový vektor.vrstv r =[r, r,, r I ] T prahový vektor.vrstv f aktivační funkce neuronů.vrstv g aktivační funkce neuronů.vrstv h aktivační funkce neuronů.vrstv Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Činnost dopředných neuronových sítí Po předložení vstupu je vgenerován odpovídající výstup. Příklad: Analzujte chování dvouvrstvé neuronové sítě znázorněné na obrázku (úkolem je zjistit závislost na x a x ). x x - - - + f ( ξ) + f ( ξ) + f ( ξ) + f ( ξ) + f ( ξ) -,5 + pro ξ a) f ( ξ ) = sgn( ξ ) = b) f ( ξ ) = pro ξ < + exp( λ ξ) Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Činnost dopředných neuronových sítí (pokračování) Řešení: ad a) výstup každého neuronu v.vrstvě může nabývat pouze hodnot + nebo -, tzn. každý neuron rozdělí vstupní rovinu x x na polorovin. Jedné přiřadí + a druhé. na výstupu neuronu.vrstv může být + pouze v případě, že na výstupech + od.n. všech neuronů.vrstv je +, tzn. uvnitř vznačeného obdélníku x + od.n. + od.n..5 -.5 + od.n. x - x x.5.5 x.5 x.5 Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Činnost dopředných neuronových sítí (pokračování) Řešení: ad b) Každý neuron.vrstv opět rozdělí vstupní rovinu na části. Jedna část odpovídá kladným hodnotám na výstupu příslušného neuronu a druhá záporným. Přechod mezi polorovinami však není skokový, nýbrž plnulý. Neuron.vrstv opět zkombinuje výstup.vrstv. λ = λ = -.7.5 -.5 -.75 -.8 -.85 -.9-6 5 x x x x 5 6 -.95 6 5 x x x x 5 6 Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Činnost dopředných neuronových sítí (pokračování) λ =,5 λ = 5 -.55. -.6 -.65 -.7 -.75 -.8 -.85 -.9 -.95. -. -. -.6 -.8-6 5 x x x x 5 6 λ = - 6 5 x x x x 5 6.5 -.5-6 5 x x x x 5 6 Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 5

Neuronové sítě se zpětnou vazbou (rekurentní sítě, feedback networks) jednovrstvá síť se zpětnou vazbou, počet vstupů = počet výstupů (k) (k) J (k) f W, b (k+) J (k+) J (k+) výstup j-tého neuronu: W váhová matice sítě (řádu J) b =[b, b,, b J ] T prahový vektor sítě J počet vstupů a výstupů sítě f aktivační funkce =[,,, J ] T vektor (stav) sítě k čas výstupní () inicializační stav sítě J ( k + ) = f w ( k) + b j ji i j i = Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 6

Činnost neuronových sítí se zpětnou vazbou po inicializaci v čase k= se samovolně mění výstup sítě síť přechází z jednoho stavu do jiného ke změně stavu může docházet buď snchronně (výstup všech neuronů se mění najednou) nebo asnchronně (výstup neuronů se mění postupně) Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 7

Činnost neuronových sítí se zpětnou vazbou (pokračování) proces samovolné změn stavu končí v okamžiku, kd síť dosáhne rovnovážného stavu, kd se výstup sítě již nemění, tj. (k+)=(k) vstup sítě výstup sítě síť také může skončit v rovnovážném cklu, který je tvořen periodick se opakujícími stav Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 8

Činnost neuronových sítí se zpětnou vazbou příklad Analzujte chování Hopfieldov rekurentní sítě znázorněné na obrázku (úkolem je určit rovnovážné stav, popř. rovnovážné ckl). Síť pracuje v snchronním režimu. + + - + + - - - + + - + - + - Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 9

Činnost neuronových sítí se zpětnou vazbou příklad (pokr.) Řešení: Po inicializaci všemi možnými stav zjistíme, že síť má rovnovážné stav [+ + -] a [- - +] a rovnovážný cklus délk tvořený stav [- + +] a [+ - +], mezi kterými síť kmitá. Znázornění pomocí bitových map na jednotkové krchli: prázdné políčko - vplněné políčko + rovnovážný stav [- - +] rovnovážný stav [+ + -] rovnovážný cklus [- + +] a [+ - +] Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Fáze činnosti neuronových sítí Fáze nastavování cílem fáze nastavování je nastavit váh a prah sítě tak, ab prováděla požadovanou činnost (předpokládá se, že je dána tzv. topologie sítě, tzn. počet vstupů a výstupů sítě, počet vrstev a neuronů v nich, způsob propojení neuronů a aktivační funkce neuronů) Fáze pracovní ve fázi pracovní síť reaguje na předložené vstup podle svého předchozího nastavení Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Fáze nastavování cílem je nastavit váh a prah jednotlivých neuronů tak, ab síť prováděla požadovanou činnost možnosti nastavení vah a prahů výpočtem (lze jen u některých tpů sítí) učením (trénováním) učení s učitelem (supervised learning) učení bez učitele (unsupervised learning) Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Učení s učitelem předpokládáme, že máme k dispozici tzv. trénovací množinu, tj. množinu dvojic [vstup, požadovaný výstup] neuronové síti jsou postupně předkládán dvojice [vstup, požadovaný výstup] z trénovací množin pro každý vstup předložený vstup neuronová síť vgeneruje skutečný výstup, který se porovná s požadovaným výstupem, a trénovací algoritmus upraví nastavení vah a prahů tak, ab rozdíl mezi skutečným a požadovaným výstupem bl minimální Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Učení s učitelem (pokračování) Trénovací množina: [vstup, požadovaný výstup ] [vstup, požadovaný výstup ] [vstup, požadovaný výstup ] [vstup, požadovaný výstup ]. [vstup P, požadovaný výstup P ] Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik

Učení s učitelem (pokračování) [ vstup, požadovaný výstup ] učitel vstup neuronová síť skutečný výstup požadovaný výstup porovnání změna vah a prahů Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 5

Učení s učitelem (pokračování) [ vstup, požadovaný výstup ] učitel vstup P neuronová síť skutečný výstup požadovaný výstup P porovnání změna vah a prahů Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 6

Učení s učitelem (pokračování) Dvojice z trénovací množin se přivádějí na síť opakovaně (opakování matka moudrosti) Trénování probíhá v tzv. trénovacích cklech, kd během jednoho trénovacího cklu jsou síti všechn dvojice z trénovací množin předložen právě jednou Pořadí výběru trénovacích dvojic z trénovací množin má vliv na výsledek učení Podle chb na výstupu sítě se nastavují váh a prah předchozích vrstev, proto se algoritmus učení s učitelem nazývá algoritmus backpropagation (algoritmus zpětného šíření chb) Dobře natrénovaná síť je schopna to, co se naučila, zobecňovat (schopnost generalizace) Trénování může být dávkové (váh a prah se mění až po skončení celého trénovacího cklu) nebo sekvenční (váh a prah se mění po každé trénovací dvojici) Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 7

Učení bez učitele Síti jsou předkládán pouze vstup, informace učitele (tj. požadovaný výstup) chbí. Síť se sama snaží najít zákonitosti ve vstupních datech a nastavit své váh a prah tak, ab na podobné vstup reagovala podobnými výstup. vstup neuronová síť změna vah a prahů skutečný výstup Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 8

Učení bez učitele (pokračování) Podobnost je obvkle definována eukleidovskou vzdáleností. Pak dochází k tzv. shlukování vstupních dat..9.8.7.6.5.........5.6.7.8.9 Jednotlivé shluk je pak možné reprezentovat jejich centroid.9.8.7.6.5.........5.6.7.8.9 vstupní vektor jsou zobrazen jako bod v prostoru, jehož dimenze je dána počtem vstupů Vlasta Radová: Neuronové sítě. Západočeská univerzita v Plzni, katedra kbernetik 9