Порядок виконання роботи

1. Створіть узагальнено-регресійну нейронну мережу (НМ) з ім'ям а для апроксимації функції вигляду y=x2 на відрізку [-1, 1], використовуючи наступні експериментальні дані:

x = [-1 -0.8 -0.5 -0.2 0 0.1 0.3 0.6 0.9 1],

y = [1 0.64 0.25 0.04 0 0.01 0.09 0.36 0.81 1].

Процедура створення і використання даної НМ описується таким чином:

% Задання вхідних значень

P = [-1 -0.8 -0.5 -0.2 0 0.1 0.3 0.6 0.9 1];

% Задання вихідних значень

T = [1 0.64 0.25 0.04 0 0.01 0.09 0.36 0.81 1];

% Створення узагальнено-регресійної НМ з відхиленням 0,01

a = newgrnn (P, T, 0.01);

% Опитування НМ

Y = sim (a, [-0.9 -0.7 -0.3 0.4 0.8])

2. Визначте точність апроксимації з отриманих даних. Спробуйте поліпшити якість апроксимації, реалізувавши мережу з радіальними базисними елементами, використовуючи функцію newrb.

3. Порівняйте роботу різних мереж для завдань апроксимації.

4. Запустіть графічний редактор NNTool та створіть для тих самих вхідних даних та цільової функції нейронну радіально-базисну мережу з нульовою помилкою (Radial basis (exact fit)) та радіально-базисну мережу з мінімальним числом нейронів (Radial basis (fewer neurons)).

5. Виконавши експорт (Export…) розроблених мереж до робочої області, перевірте правильність їх роботи, задавши в командному рядку MatLab дані для опитування.

6. Порівняйте результати роботи мереж, розроблених програмно та за допомогою графічного інтерфейсу NNTool.

7. Отримайте графіки цільових функцій та результати, що видала мережа. Зробіть порівняльний аналіз усіх отриманих графіків.

8. Побудуйте лінійну нейронну мережу, що дозволяє прогнозувати майбутнє значення сигналу (функції часу), що описується співвідношенням x(t)=cos(4πt), який піддається дискретизації з інтервалом 0,01с. Використовувати нижченаведений лістинг.

t=0:0.01:5

x=cos(t*4*pi)

plot(t,x)

q=length(x)

p=zeros(5,q)

p(1,2:q)=x(1,1:(q-1))

p(2,3:q)=x(1,1:(q-2))

p(3,4:q)=x(1,1:(q-3))

p(4,5:q)=x(1,1:(q-4))

p(5,6:q)=x(1,1:(q-5))

s=newlind(p,x)

y=sim(s,p)

plot(t,y,t,x,'*')

e=x-y

plot(t,e)

9. Наведіть отримані графіки для заданої функції.

10. Відобразьте графік отриманої помилки прогнозу.

11. Оцініть точність прогнозу і зробіть висновки про роботу НМ.

Зміст звіту

1. Указати номер, тему й мету лабораторної роботи.

2. Відобразити реалізацію мережі з радіальними базисними елементами для задачі апроксимації.

3. Зробити висновки, щодо роботи різних мереж для задачі апроксимації.

4. Надати програмний код зі створення лінійної нейронної мережі для прогнозування значення функції.

5. Відобразити отримані графіки: вихідний сигнал, прогноз мережі та похибку прогнозу.

6. Зробити висновок щодо точності прогнозу для заданого сигналу.

Контрольні питання

1. Що собою являє нейронна мережа?

2. Які проблеми розв’язують у контексті нейронних мереж?

3. Поясніть структуру і властивості штучного нейрона.

4. Перелічіть функції активації нейронів.

5. Які нейронні мережі виділяють за топологією?

6. Як навчаються нейронні мережі?

7. Які сфери застосування нейронних мереж?

8. Назвіть можливості пакета Neural Networks.

9. Які різновиди нейронних мереж ви знаєте?

Література: [7–9, 12].


Лабораторна робота № 4

Тема. Моделювання багатошарової нейронної мережі

Мета: навчитися проектувати та реалізовувати нейронну мережу для
задач апроксимації з урахуванням шуму.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: