54. Методы обучения искусственной нейронной сети.
Выбор алгоритма обучения зависит от характера задачи. В исходных нейронных сетях используются несколько алгоритмов обучения:
1. С учителем.
2. Без учителя.
1. предполагает обуч. множество векторов, которые соответствуют множеству выходных сигналов. В 2. используется текущая информация о входах и выходах.
Для выбора метода обучения может быть использован генетический алгоритм.
Нейрокомпьютеры предназначены для решения следующих задач:
- классификация, т.е. отнесение какого-либо вектора из заданных множеств;
- распознавание образов – выполняется по средствам классификации;
- аппроксимация и оптимизация.
Ф
ункциональная
схема нейрокомпьютера:
УУиС – устройство управления и синхронизации.
ИНС выполняется аппаратно на аналоговых или дискретных элементах.
Алгоритм обучения выполняется микроконтроллером. Область применения: задачи оптимизации, обнаружение объекта.
Недостатки: ИНС является сложной структурой; не существует методов расчета ИНС; выбор необходимого метода обучения.
Преимущество: решает задачи классификации и распознавания, возможность обучения.
55. Применение искусственной нейронной сети в качестве устройства управления.
Искусственная нейронная сеть (ИНС) имеет на выходе векторный сигнал. Представим, что
.
Т
акой
объект можно представить, как:
Благодаря тому, что есть алгоритм обучения, система делается адаптивной. Адаптация:
1. Сигнальная (формирует компенсирующий сигнал, который улучшает динамику системы).
2. Параметрическая (перенастраивает параметры регулятора при отклонении динамики от оптимальной)
Достоинство: ИНС может обеспечивать как сигнальную, так и параметрич. настройку.
Недостаток: Отсутствуют методы расчета количества слоев и выбора количества нейронов в слое.
С
труктура
ИМС с применением модели:
Где стрелки с полосой – основной контур, без полосы – контур адаптации.
- идеальный случай
– процесс обучения не происходит.
Если ОУ изменился, то
.
Начинается процесс обучения до тех пор,
пока
,
- заданная величина. Для обучения может
быть применен метод обратного
распространения ошибки.
56. Применения генетических алгоритмов для оптимизации управления эп
Значение переменной представляется в двоичном коде. Поколение (популяция) –множество хромосом. Хромосома – значение искомой величины Х в двоичном коде, например в виде байта:
д7 д0
|
|
|
|
|
|
|
|
ген
Критерий оптимальности-функция приспособленности.
Генетический алгоритм:
57. Функциональная схема msp 430, способы адресации, система команд, назначение входящих в него устройств
CPU-центральное процессорное устройство, WDT-сторожевой таймер, предназначен для вывода системы из зависания. WDT программируется т.о., что через заданное время происходит сброс системы в начальное состояние. JTAG-специальное интерфейсное устройство для отладочного режима внутрисхемной эмуляции. ROM-ПЗУ-пост. запоминающее устройство. RAM- ОЗУ-оперативное запоминающее устройство.
SPJ-последовательный интерфейс. Т1,Т2-программируемые таймеры счетчики.
Флаговый регистр (регистр состояния)
SR (STATUS REG) является 16 разрядный
Флаг
N
и 15 разряд результата совпадает, если
вычис. 16- разрядн.
Флаг N и 7 разряд результата совпадает, если вычисл. 8-разрядн.
Дополнительный код-значение
Система команд:
структура команд
пересылка
|*b
s,d
s→d
s-источник,d-приемник
арифметические |*w
логические, усл. и безусл., переходы, обращение к подпрограмме.
Система команд МК ортогональна (для каждого операнда можно применить любой способ адресации)
Способы адресации:
1) непосредственная (в адресной части указан сам операнд в виде числовой const)
mov.b #0FE, R4 FE→R4
2)регистровая( в адресной части указан регистр, в котором находится операнд)
mov.b R4, R5 R4→R5
Правило: 1) если к 16-разрядному регистру применяется байтовая команда, то результат располагается в младшем байте 2) если указывается адрес для 16 разрядного слова, то это адрес младшего байта. Следствие: адрес байта может иметь четное или нечетное значение. Адрес 16-разрядного слова имеет четный адрес =адресу младшему байта.
3) прямая адресация (в адресной части указывается адрес операнда)
-
адрес
регистр
0000
R0
0002
R1
0004
R2
0006
R3
0008
R4
000А
R5
mov.b R4,&P1OUT R4→P1
4) косвенная адресация (позволяет преобразовать данные в адрес). Особенно часто возникает когда адрес-переменная величина. Для косвенной адресации адрес записывается в одном из регистров.
mov.b @0FF08h, R5 FF08h→R5
Арифметические операции: суммирование add, вычитание sub.
Операции инкрементирования и деинкрементирования: JNC: d+1, DEC: d-1
Логические операции: bic s,d-очистка битов , bis s,d- или,and s,d –и.
Команда циклического сдвига: RRC, RRA
Команда перестановки байта: SWPB
команды перехода: JMP-без условия, JNZ-если не 0, JNC