Neurális hálózatok bemutató



Hasonló dokumentumok
I. LABOR -Mesterséges neuron

FELÜGYELT ÉS MEGERŐSÍTÉSES TANULÓ RENDSZEREK FEJLESZTÉSE

Kovács Ernő 1, Füvesi Viktor 2

Intelligens Rendszerek Gyakorlata. Neurális hálózatok I.

Keresés képi jellemzők alapján. Dr. Balázs Péter SZTE, Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék

Számítógépes képelemzés 7. előadás. Dr. Balázs Péter SZTE, Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék

Tanulás tanuló gépek tanuló algoritmusok mesterséges neurális hálózatok

Mesterséges neurális hálózatok II. - A felügyelt tanítás paraméterei, gyorsító megoldásai - Versengéses tanulás

TARTALOMJEGYZÉK. TARTALOMJEGYZÉK...vii ELŐSZÓ... xiii BEVEZETÉS A lágy számításról A könyv célkitűzése és felépítése...

Hibadetektáló rendszer légtechnikai berendezések számára

Mit látnak a robotok? Bányai Mihály Matemorfózis, 2017.

Intelligens Rendszerek Elmélete. Versengéses és önszervező tanulás neurális hálózatokban

Modellezés és szimuláció. Szatmári József SZTE Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs rendszerek Tanszék. Neurális hálók. Pataki Béla

NEURÁLIS HÁLÓZATOK 1. eloadás 1

Neurális hálózatok.... a gyakorlatban

A RADARJELEK DETEKTÁLÁSA NEURÁLIS HÁLÓZAT ALKALMAZÁSÁVAL

Bevezetés a neurális számításokba Analóg processzortömbök,

Mesterséges Intelligencia Elektronikus Almanach. MI Almanach projektismertetı rendezvény április 29., BME, I. ép., IB.017., 9h-12h.

Tanulás az idegrendszerben. Structure Dynamics Implementation Algorithm Computation - Function

Intelligens Rendszerek Elmélete

Tanulás az idegrendszerben. Structure Dynamics Implementation Algorithm Computation - Function

Fuzzy rendszerek és neurális hálózatok alkalmazása a diagnosztikában

KOOPERÁCIÓ ÉS GÉPI TANULÁS LABORATÓRIUM

Tartalomjegyzék. Tartalomjegyzék... 3 Előszó... 9

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Megújuló energia bázisú, kis léptékű energiarendszer

Forgalmi modellezés BMEKOKUM209

Intelligens orvosi műszerek VIMIA023

Biológiai és mesterséges neurális hálózatok

egy szisztolikus példa

AKTUÁTOR MODELLEK KIVÁLASZTÁSA ÉS OBJEKTÍV ÖSSZEHASONLÍTÁSA

Neurális hálózatok elméleti alapjai TULICS MIKLÓS GÁBRIEL

Takács Árpád K+F irányok

A hálózattervezés alapvető ismeretei

Mobil Gamma-log berendezés hajtásláncának modellezése LOLIMOT használatával

Párhuzamos programozási platformok

Kísérletek tervezése. A gyógyszertervezés lehetségei. Hagyományos módszer. Mi a Neurális hálózat?

FIR és IIR szűrők tervezése digitális jelfeldolgozás területén

Számítógép-rendszerek fontos jellemzői (Hardver és Szoftver):

Párhuzamos programozási platformok

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Tanulás az idegrendszerben. Structure Dynamics Implementation Algorithm Computation - Function

BEKE ANDRÁS, FONETIKAI OSZTÁLY BESZÉDVIZSGÁLATOK GYAKORLATI ALKALMAZÁSA

Tanulás az idegrendszerben

A neurális hálók logisztikai alkalmazhatósága

Gépi tanulás Gregorics Tibor Mesterséges intelligencia

Alkalmazott matematikus mesterszak MINTATANTERV

Intelligens Rendszerek Elmélete

Regresszió. Csorba János. Nagyméretű adathalmazok kezelése március 31.

Dinamikus modellek szerkezete, SDG modellek

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Visszacsatolt (mély) neurális hálózatok

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Dr. Schuster György február / 32

Előadó: Nagy István (A65)

Teljesítmény Mérés. Tóth Zsolt. Miskolci Egyetem. Tóth Zsolt (Miskolci Egyetem) Teljesítmény Mérés / 20

kodolosuli.hu: Interaktív, programozást tanító portál BALLA TAMÁS, DR. KIRÁLY SÁNDOR NETWORKSHOP 2017, SZEGED

Számítógépes döntéstámogatás. Bevezetés és tematika

Hálózati réteg. WSN topológia. Útvonalválasztás.

KONVOLÚCIÓS NEURONHÁLÓK. A tananyag az EFOP pályázat támogatásával készült.

Fotódokumentáció. Projektazonosító: KMOP /

Idősor előrejelzés. Szórádi Júlia, BSc konzulens: Dr. Horváth Gábor. Önálló laboratórium (BMEVIMIA362) II. félév

E x μ x μ K I. és 1. osztály. pontokként), valamint a bayesi döntést megvalósító szeparáló görbét (kék egyenes)

alkalmazásfejlesztő környezete

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs rendszerek Tanszék. Neurális hálók 2. Pataki Béla

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Hálózati réteg. Feladata: a csomag eljusson a célig Több útválasztó Ez a legalacsonyabb rétek, mely a két végpont

Konvolúciós neurális hálózatok (CNN)

Megerősítéses tanulási módszerek és alkalmazásaik

Parametrikus tervezés

TDK dolgozat. Fehér Árpád, járműmérnöki (MSc) Dr. Aradi Szilárd, egyetemi adjunktus november

SAT probléma kielégíthetőségének vizsgálata. masszív parallel. mesterséges neurális hálózat alkalmazásával

Hogyan lesz adatbányából aranybánya?

Stratégiák tanulása az agyban

Intelligens adatelemzés

IBM felhő menedzsment

Mesterséges Intelligencia Elektronikus Almanach. Konzorciumi partnerek

Távérzékelés a precíziós gazdálkodás szolgálatában : látvány vagy tudomány. Verőné Dr. Wojtaszek Malgorzata

CARE. Biztonságos. otthonok idős embereknek CARE. Biztonságos otthonok idős embereknek Dr. Vajda Ferenc Egyetemi docens

NEURONHÁLÓS HANGTÖMÖRÍTÉS. Áfra Attila Tamás

Deep Learning a gyakorlatban Python és LUA alapon Tanítás: alap tippek és trükkök

II. LABOR Tanulás, Perceptron, Adaline

MATEMATIKA - STATISZTIKA TANSZÉK

Bevezetés a lágy számítás módszereibe. Neurális hálózatok Alapok

Mesterséges intelligencia alapú regressziós tesztelés

DINAMIKAI VIZSGÁLAT ÁLLAPOTTÉRBEN Dr. Aradi Petra, Dr. Niedermayer Péter: Rendszertechnika segédlet 1

Társadalmi és gazdasági hálózatok modellezése

Modellkiválasztás és struktúrák tanulása

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

OpenCL alapú eszközök verifikációja és validációja a gyakorlatban

Különböző hagyományos és nem-hagyományos eljárások kombinálása: miért és hogyan? április 16.

Az idegrendszeri memória modelljei

Megerősítéses tanulás

EEE Kutatólaboratórium MTA-SZTAKI Magyar Tudományos Akadémia

Gyártórendszerek irányítási struktúrái

Funkcionális konnektivitás vizsgálata fmri adatok alapján

Matlab Fuzzy Logic Toolbox

Név KP Blokk neve KP. Logisztika I. 6 LOG 12 Dr. Kovács Zoltán Logisztika II. 6 Logisztika Dr. Kovács Zoltán

Algoritmusok és adatszerkezetek I. 1. előadás

Átírás:

Neurális hálózatok bemutató Füvesi Viktor Miskolci Egyetem Alkalmazott Földtudományi Kutatóintézet

Miért? Vannak feladatok amelyeket az agy gyorsabban hajt végre mint a konvencionális számítógépek. Pl.: arcfelismerés Számítógép Gyors Pontos Előre programozott Agy Lassú (10 6 ) Összetett Párhuzamos asszociatív működés 2/33

Neurális hálózat Neurális hálózatnak nevezzük azt a hardver vagy szoftver megvalósítású párhuzamos, elosztott működésre képes információfeldolgozó eszközt, amely: azonos, vagy hasonló típusú általában nagyszámú lokális feldolgozást végző műveleti elem, neuron(processing element, neuron) többnyire rendezett topológiájú, nagymértékben összekapcsolt rendszeréből áll, rendelkezik tanulási algoritmussal (learning algorithm), mely általában minta alapján való tanulást jelent, és amely az információfeldolgozás módját határozza meg, rendelkezik a megtanult információ felhasználását lehetővé tevő információ előhívási, vagy röviden előhívási algoritmussal (recall algorithm). 3/33

Neuron általános felépítése 4/33

Perceptron típusú mesterséges neuron Rosenblatt - 1958 5/33

Tipikus aktivációs függvények 6/33

Bemeneti összegzést nem használó neuron x bemeneti vektor c középpont vektor 7/33

Memóriával rendelkező neuron 8/33

FIR / IIR neuron struktúra 9/33

Hálózat topológia A hálózat topológiáján a neuronok összeköttetési rendszerét és a hálózat bemeneteinek és kimeneteinek helyét értjük. irányított gráf gráf csomópontjai a neuronok 10/33

Rétegbe szervezett topológia Bementi réteg Rejtett réteg Kimeneti réteg 11/33

Visszacsatolások 12/33

Tanítás Ellenőrzött tanulásnál be- és kimeneti tanító mintapont párok rendelkezésre állnak Tanítás a mintapárok alapján Az összehasonlítás eredménye a tényleges és a kívánt válasz különbsége felhasználható a hálózat olyan módosítására, hogy a tényleges válaszok a kívánt válaszokkal minél inkább megegyezzenek, és a hálózat tényleges viselkedése és a kívánt viselkedés közötti eltérés csökkenjen. Nemellenőrzött tanulásnál(unsupervised learning) nem állnak rendelkezésünkre adott bemenetekhez tartozó kívánt válaszok bemenetek és a kimenetek alapján a viselkedést kialakítása Környezetből nincs visszajelzés Bemeneti adatokban, jelekben valami hasonlóság, korreláció, kategóriák, csoportok 13/33

Tanítás leállítása 14/33

MLP Bementi réteg Rejtett réteg Kimeneti réteg 15/33

Virtuális bemenetek Dinamikus rendszer modellezése SISO - Single Input Single Output System u(t) ~ y ( t ) Z -1 u(t-1) Z -1 u(t-2) Z -1 u(t-3) Egy rejtett rétegű neurális hálózat u t, u t 1, u t 2 u t n ~ y( t) f,..., 16/33

Neurális háló alkalmazása Alkalmazási területek: Mérnöki önjáró autó, repülőgépek szabályozása Fizikai adaptív teleszkóp optika Biológiai - protein identifikáció Orvosi ráksejt, EKG analízis Pénzügyi tőzsdei előrejelzés Művészet beszéd és írásfelismerés Katonai adattömörítés, célpont követés stb Feladatcsoportok: Minta asszociáció klaszterezés., osztályozás, jellemvonás felismerés Függvény közelítés Szabályozás Optimalizálás Tudás rögzítés 17/33

Szoftverek Szkript nyelvek: Matlab + Simulink NN Toolbox, NNSYSID, stb. Scilab + Xcos ANN Toolbox, LoLiMoT, stb. Octave Matematica Programozási nyelvek C/C++ FANN OpenNN C# Encog Specifikus programok Alyda NeuroIntelligence NeuroXL NeuroSolution EasyNN 18/33

Források Retter Gyula: Fuzzy, neurális, genetikus, kaotikus rendszerek Akadémiai Kiadó, Budapest, 2. kiadás, 2006 ISBN 963 05 8353 4 http://project.mit.bme.hu/mi_almanach/ Google.hu 19/33

u be [V] i ki [A] Feladat RL tag bekapcsolási folyamata i ki (t) R L ube [V] iki [A] u be 25 2,5 20 2 i ki = u be u L R u L = L di ki dt 15 1,5 10 1 i ki = u be R 1 R e L t 5 0 0 1 2 3 4 5 6 0,5 0 t [ms] 20/33

Feladat RL tag bekapcsolási folyamata i ki (t) R L u be u be i ki (t) i ki (t-1) 21/33

Feladat 22/33

Feladat RL tag bekapcsolási folyamata i ki (t) R L u be 23/33

Feladat RL tag bekapcsolási folyamata i ki (t) R L u be Tanító készlet Kiértékelő készlet Közelítés Valós Közelítés Valós 1,2 1,2 1 1 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0 1 11 21 31 41 51 61 71 81 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 24/33