Plan wykładu. Sztuczne sieci neuronowe. Podstawowe pojcia logiki rozmytej. Logika ostra a logika rozmyta. Wykład 13: Sieci neuronowe o logice rozmytej

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Plan wykładu. Sztuczne sieci neuronowe. Podstawowe pojcia logiki rozmytej. Logika ostra a logika rozmyta. Wykład 13: Sieci neuronowe o logice rozmytej"

Sabina Kozłowska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Pan wyładu Sztuzne se neuronowe yład 3: Se neuronowe o oge rozmytej ałgorzata Krtowsa Katedra Orogramowana e-ma: mma@.b.baysto. Podstawy og rozmytej zbory rozmyte oeraje og rozmytej shemat systemu rozmytego Se neuronowe o oge rozmytej ogóny shemat agorytm gradentowy samoorganzujae s se rozmyte uzene na odstawe tabe rzej Sztuzne se neuronowe Loga ostra a oga rozmyta Podstawowe oja og rozmytej wyorzystane tyo nformaj numeryznej słe jednoznazne owzane nformaj wejowej wyjowej systemu Sztuzne se neuronowe ostra : : zarne bałe LOGIK rozmyta : : wyorzystane nformaj ngwstyznej oja osowe ne zwzane e z wartoam numeryznym: mały,redn, duy ade z oree jest ojem rozmytym, neostrym odene szaro 3 Zborem rozmytym w ewnej neustej rzestrzen X nazywany zbór ar: { u, u; u X } gdze jest funj rzynaeno zboru rozmytego. unja rzynaeno rzysuje ademu eementow u jego stoe rzynaeno do zboru rozmytego : u oznaza ełn rzynaeno eementu u do zboru u0 oznaza bra rzynaeno eementu u do zboru rozmytego 3 0 < u < oznaza zow rzynaeno eementu u do zboru rozmytego Sztuzne se neuronowe : X [0,] 4

2 Zbory rozmyte Jee X jest rzestrzen o sozonej zbe eementów, X{,,..., }, to zbór rozmyty zasuje s jao: + + Λ + Oeraje og rozmytej rzee Przee dwóh zborów rozmytyh, w rzestrzen X jest równe zborem rozmytym o funj rzynaeno da wszysth X osta: mn{, } zna / - oznaza rzyorzdowane oszzegónym eementom ston rzynaeno zna + - oznaza oeraj dodana eementu do zboru Sztuzne se neuronowe 5 Sztuzne se neuronowe 6 Oeraje og rozmytej suma Oeraje og rozmytej doełnene Suma dwóh zborów rozmytyh, w rzestrzen X jest równe zborem rozmytym o funj rzynaeno da wszysth X osta: ma{, } Doełnenem zboru rozmytego X jest zbór rozmyty o funj rzynaeno zdefnowanej w osta: Sztuzne se neuronowe 7 Sztuzne se neuronowe 8

3 Zasady wnosowana w zborah rozmytyh Ogóny zas wnosowana: jee rzesłana ogzna to onuzja Je G s odzboram zborów rozmytyh U V, to zas Sztuzne se neuronowe je to y G oznaza, ze jes zmenna jest eementem zboru rozmytego, to zmenna y naezy do zboru rozmytego G. Zas w forme maj: G. Jee jest n-wymarowym wetorem, rzesłan stanow ozyn ogzny sładowyh tego wetora: jes Κ gdze orea numer reguły wnosowana n n to y G 9 Interretaja reguł wnosowana w systeme weowymarowym Je zbory -tej reguły rozmytej dotyzej zmennyh,,...,, y oznazy s w osta,,...,, G, to owysza reaja moe by nterretowana jao maja B, w tórej Κ B G Sztuzne se neuronowe n ; unja rzynaeno osuja ta maj moe rzybera róne osta:, y mn, y osta wsónej z zborów [ ] B B osta ozynowa, y y B B osta mnmasowa, y ma{ mn[, y ], } B B unja rzynaeno dotyza wetora moe by nterretowana w osta: mnmanego zboru wsónego mn[, y, Κ, ] n y n ozynowej Κ 0 Shemat uładu rozmytego uzyfator onwersja do dzedzny rozmytej X uzyfator Reguły wnosowana Defuzyfator y Y s yso 70 Rodzaje funj rzynaeno: Zbór rozmyty X Człon deyzyjny Zbór rozmyty B Y Sztuzne se neuronowe funje gaussowse funje trójtne funje traezodane Sztuzne se neuronowe

4 Tworzene reguł wnosowana: Sztuzne se neuronowe Reguły wnosowana zastosowane wedzy eserta - esert na odstawe zdobytego wzenej dowadzena ma ore sosób ostowana da oszzegónyh rzyadów, tóre mog s zdarzy w trae roesu. Zadane eserta bdze onstruja reguły wnosowana, ja doboru funj rzynaeno da adego rzyadu. zastosowane bada eserymentanyh - odstaw reguł s wyn numeryzne eserymentów, oreaje zarówno reguły wnosowana ja funje rzynaeno. 3 S Sztuzne se neuronowe Rodzaje defuzyfatorów: według rednh warto entrów y Defuzyfator onwertuje zbór rozmyty do dzedzny ostrej Defuzyfator y y wyso według waony rednh warto entrów, - entrum dysersja zboru rozmytego G ; - funja rzynaeno zborów rozmytyh odowadajyh danemu wetorow wejowemu 4 Defuzyfator Korzystaj z osów defuzyfatora dowon funj gł f o n- eementowym wetorze mona osa rzy wyorzystanu oj og rozmytej. Stosuj nterretaj ozynow funj rzynaeno y Κ n otrzymuje s da defuzyfatora: a warto rednh entrów b waonyh rednh warto entrów Se neuronowe o oge rozmytej owo rerezentaj dowonej funj nenowej weu zmennyh za omo sumy funj rozmytyh sharateryzowanyh rzez funje rzynaeno uzasadna mowo zastosowana funj rozmytyh do odwzorowana dowonyh roesów nenowyh stanow aternatywne odeje do asyznyh se neuronowyh jednoerunowyh f f Posta funj f umowa jej mementaj jao równoegłej strutury weowarstwowej, odobne ja w rzyadu se sgmodanyh radanyh gdze,,.., oznaza oejn reguł ogzn. Sztuzne se neuronowe 5 Sztuzne se neuronowe 6

5 Sztuzne se neuronowe 7 Se neuronowe o oge rozmytej Przyjmuj gaussows osta funj rzynaeno da -tej zmennej odowadajej -tej regue w osta: funj arosymuj f wyraon rzez redne warto entrów mona zasa jao w tórej jest entrum zboru rozmytego zmennej wyjowej. e f e e Sztuzne se neuronowe 8 Se neuronowe o oge rozmytej Shemat se neuronowej rozmytej Sztuzne se neuronowe 9 etoda gradentowa Zadanem se jest odwzorowane ar danyh weje-wyje,d w ta sosób, aby warto dana d stanowa odan odowed systemu, była odwzorowana rzez funj f. Uzene se oega na doborze arametrów, oraz,,..,,,,..., Uzene rzerowadza s rzez mnmazaj błdu wadratowego mdzy warto dan d a jej odwzorowanem f: [ ] d f Sztuzne se neuronowe 0 etoda gradentowa agorytm wsteznej roagaj błdu Stosuj do mnmazaj metod najwszego sadu otrzymujemy w - tym rou uzym nastuje warto arametrów: + η + η η +

6 azy agorytmu roagaj wsteznej odane na weje se sygnałów wejowyh tworzyh wetor oreene wszysth sygnałów wewntrznyh oraz wyjowyh se, wystujyh w wyraenu oreajym gradent oreene warto funj błdu na wyju se rzez jego roagaj w erunu weja wyznazene wszysth sładowyh wetora gradentu; adataja arametrów se odbywa s z rou na ro według wybranej metody gradentowej z roem uzena η stałym bd zmennym. Cehy haraterystyzne haraterystyzna nterretaja arametrów funj, wynaja z fatu, e osta funj f jest odzweredenem zasady wnosowana ogznego w zborah rozmytyh zaweraj z warunow je... oraz z wynow to... : arametry oraz s odowedno entram szerooam z je wag odowadaj e entrom z to mowo włzena w roes uzena nformaj ngwstyznej, zawerajej s we wnosowanu ogznym edza eserta równoege do danyh omarowyh moe zosta wrzgnta w roes uzena, szzegóne na etae wstnym rzy doborze oztowyh warto arametrów otymazayjnyh. Sztuzne se neuronowe Sztuzne se neuronowe Uzene samoorganzuje s se rozmytyh Uzene samoorganzuje s se rozmytyh Załadamy, e mamy ar uzyh, rzy zym ada z nh jest rerezentantem reguły ogznej : ; d. Załadaj e otrzymujemy: d e f e gdze warto arametru, taa sama da adej reguły rozmytej, deyduje o głado odwzorowana. Im mnejsza warto warto tym esze doasowane w danym une jednozene gorsza głado funj. Sztuzne se neuronowe 3 Dobór a wławego; b newławego arametru funj rozmytej. Sztuzne se neuronowe 4

7 Sztuzne se neuronowe Uzene samoorganzuje s se rozmytyh Gdy zba jest dua rzyje jest neratyzne. Dane wówzas mog by rerezentowane rzez < astrów. gorytm automatyznego odzału rzestrzen danyh na astry odmana agorytmu K-rednh: Startuj z erwszej ary danyh, d jest tworzony erwszy aster o entrum. Załada s d oraz zno zboru L. eh r bdze oznaza odegło wetora eh od entrum, onej tórej dane bd tratowane jao naee do danego astera. Załadamy, ew hw startu stneje astrów. Po wzytanu -tej ary uzej, d nastuje wyznazene odegło -,,...,. Oreono, e najbszym entrum jest z. jee - z > r załada s nowy aster ustaa odowedno jego arametry atrz t. 5 Sztuzne se neuronowe Uzene samoorganzuje s se rozmytyh jee - z < r uatuanane s arametry astra z: z z -+d L z L z -+ z [ z -L z -+ ] / L z Przerowadzaj owysze ro do otrzymujemy odzał obszaru danyh na astrów odowedno da rzyjtej warto r. Lzebno adego z nh jest oreona rzez L, entrum rzez ; warto sumuowanej funj rzez. Posta funj arosymujaej e f L e 6 Uzene na odstawe tabe rzej tay uzena: Podzał rzestrzen danyh wejowyh wyjowyh na odzbory rozmyte z rzyorzdowan odowedn funj rzynaeno Generowane reguł rozmytyh na odstawe danyh uzyh h odzału na zbory rozmyte Herarhzaja reguł - owzane z ad reguł jej stona w herarh. rzyadu srzezno za obowzuj rzyjmuje s reguł o najwszym stonu Oreene tabe reguł wynowyh odejmowana deyzj: Interretaja: f X and y Y then z Z f X and y Y4 then z Z4 - Defuzyfaja Sztuzne se neuronowe 7

Podobne dokumenty

System M/M/c/L. H 0 µ 1 λ 0 H 1 µ 2 λ 1 µ c λ c-1 H c µ c+1 λ c µ c+l λ c+l-1 H c+l = 2 = 3. Jeli załoymy, e λ λ = λ = Lλ. =1, za.

System M/M/c/L. H 0 µ 1 λ 0 H 1 µ 2 λ 1 µ c λ c-1 H c µ c+1 λ c µ c+l λ c+l-1 H c+l = 2 = 3. Jeli załoymy, e λ λ = λ = Lλ. =1, za. System M/M// System osada dentyznyh, nezalene raujyh anałów obsług ozealn o ojemno, gdze <