2. Вычислительная модель нейронной сети

ППП Neural Network Toolbox использует специальный класс объектов network object. Эти объекты представлены в ППП в виде массивов записей, поля которых определяют их свойства, характеристики и параметры. Массивы записи позволяют задать вычислительную модель нейронной сети, для которой используется стандартное имя net, являющиеся также и именем массива записей.

3. Применение системы Simulink

ППП Simulink входящий в состав программных продуктов фирмы MathWorks, предназначен для моделирования динамических систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями.

Применение Simulink для моделирования нейронных сетей требует расширения библиотеки стандартных модулей моделями блоков, необходимых для сборки нейронных сетей. эти блоки функций взвешивания, накопления и активации, характерные только для нейронных сетей. Эти и другие блоки, необходимые для моделирования нейронных сетей, составляют библиотеку Neural Network Toolbox Block Library.

Библиотеки блоков для моделирования нейронных сетей

Доступ к библиотеке блоков для моделирования нейронных сетей может быть получен либо из средства просмотра Simulink Library Browser, где имеется доступ к библиотекам блоков всех программных продуктов фирмы MathWorks, установленных на данном компьютере, либо по средствам вызова с помощью команды neural библиотеки Neural Networks Toolbox Block Library (рис. П2.3.1).

Рис. П2.3.1 Библиотека Neural Networks Toolbox Block Library

Библиотека блоков функций активации. Раскрытие раздела Transfer Functions в окне Simulink Library Browser (рис. П2.3.1 ), либо двойной щелчок левой клавиши мыши в области библиотеки Transfer Functions (рис. П2.3.1) открывают окно, содержащее блоки функций активации (рис. П2.3.2).

Рис. П2.3.2 Библиотека блоков функций активации

Библиотека блоков функций взвешивания. Раскрытие раздела Weight Functions в окне Simulink Library Browser (рис. П2.3.1), либо двойной щелчок левой клавиши мыши в области библиотеки Weight Functions (рис. П2.3.1), открывают окно, содержащее блоки функций взвешивания (рис. П2.3.3).

Рис. П2.3.3 Библиотека блоков функций взвешивания

Эти функции выполняют взвешивание вектора входа, используя формат вектора весов в виде вектор-строки. Поэтому для взвешивания векторов входа с помощью матрицы весов требуется S блоков функций взвешивания, по числу нейронов в слое.

Библиотека блоков управляющих устройств для моделирования ситем управления. Раскрытие раздела Control Systems в окне Simulink Library Browser (рис. П2.3.1), либо двойной щелчок левой клавиши мыши в области библиотеки Control Systems (рис. П2.3.1), открывают окно, содержащее блоки функций для моделирования управляющих устройств систем управления, а также блок осциллографа Graph для построения предельных циклов (рис. П2.3.4).

Рис. П2.3.4 Библиотека блоков для моделирования систем управления

Построение моделей нейронных сетей

Формирование S-модели нейронной сети

GENSIM

Синтаксис:

gensim(net,ST)

Описание:

Функция gensim(net,ST) формирует S-модель нейронной сети с именем net для ее запуска в среде системы Simulink; аргумент ST задает такт дискретности, который необходим для моделирования динамических сетей. Если сеть не имеет ЛЗ, т.е. является статической системой, то значение ST следует задает равным -1, что соответствует неопределенному такту дискретности.

Работа №3

Работа GUI – интерфейс для нейронных сетей.

Цель работы – приобретение навыков и умений применять графический GUI-интерфейс для изучения работы с однослойными и двухслойными нейронными сетями.

Продолжительность работы 4 часа.