Page 11 - No30
P. 11

EGY EGYSZERŰ NEURÁLIS HÁLÓZAT PÉLDÁJA





                        Tanítsunk alakzatot!




                                                                               A GRADIENS CSÖKKENTÉS
                                                                               A VISSZATERJEDÉS SORÁN
            Az Excel munkalapon is
             megvalósítható példát                                             A H hibafüggvény, melynek a
            Charles Zaiontz munkája                                            paraméterek szerinti minimumait fogjuk
                                                                               keresni, legyen komponenseinek átlagos
          alapján ismertetjük (Simple                                          értéke (átlagos hibanégyzet). A
           Neural Network Example)                                             hibafüggvény komponensei H , k=1-4 a
                                                                                                      k
                                                                               címkézett elvárt eredmény y c  és a
                                                                               kimeneti csomópont komponensei
          Tekintsük a következő egyszerű feladatot!                            különbségeinek a négyzetei,
          Tanítsunk meg egy egyszerű neurális   A jelek a bemeneti rétegből a kimeneti
          hálózatot, hogy felismerje a bemeneti   rétegbe kerülnek. A bemeneti réteg
          adatok között a 01 vagy 10 két bites   csomópontjaiból érkező jelek z j,  minden
          digitális mintázatokat. Ez lehet például   csomópontnak értéket adnak a j . A rejtett
          fekete-fehér képeken egymás melletti   és kimeneti rétegek csomópontjai
          pixel oszlopban fehér-fekete vagy fekete-  hozzájárulást is tartalmaznak b j . A hálózat
          fehér alakzat felismerése.        tanításához használjuk a gradiens
                                            csökkentés módszerét, szigmoid     A HIBAFÜGGVÉNY
                                            aktivációs függvénnyel és a H      PARAMÉTEREK SZERINTI
                                            hibafüggvény legyen a komponensei (k)   GRADIENSE:
                                            négyzetes hibáinak átlaga.  A hálózatnak 9
                                            paraméterre van p a ={w  (i=1,6), b   j
                                                              i
          A lehetséges kombinációkat állítsuk elő 2   (j=3-5)}. A rejtett csomópontok értékei a j ,
          négy bites alakzattal X1, X2. Az f(X1,X2)   j=3-5 és a hibafüggvény értéke is 4
          =Y függvény, amelyre a hálózatot meg   bitesek.
          szeretnénk tanítani, Y  = 0, ha X = X 2k
                          k
                                  1k
          és Y  = 1 egyébként. Adjuk meg adatként
             k
          az elvárt eredményt is, amelyet
          címkézzünk meg Yc. Yc komponenseinek
          értéke 1 ha teljesül a feltétel, 0 ha nem.
          Vegyünk fel egy hálózatot 5 csomóponttal.
                                                                               Mivel a hibafüggvény összetett függvény a
                                                                               paraméterek szerinti gradienseinek
                                                                               komponenseit grad H (p ) láncszabály
                                                                                                k
                                                                                                  α
                                                                               határozza meg.
                                            A HÁLÓZAT TANULÁSI                 Például a Δw4 részletesen:
                                            ALGORITMUSA
                                            Előreterjedés
                                            A rejtett és kimeneti csomópontok
          Két bemeneti csomópont, N1, N2, egy két   értékeinek komponensei:
          csomópontos N3, N4 rejtett réteg és egy
          kimeneti csomópont N5. (A fenti igen                                 A rejtett és kimeneti rétegek
          egyszerű feladat logikai függvényekkel is                            csomópontjainak értékei szigmoid
          megoldható. Neurális hálózattal történő                              függvények.
          megoldása a hálózatok működésének
          illusztrációját szolgálja. Bonyolultabb
          mintázatok felismeréséhez jóval
          összetettebb hálózatra van szükség.)

                                                                      KÉMIAI PANORÁMA  30. SZÁM, 2025. ÉVFOLYAM   11
   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16