
- •Реферат
- •Содержание
- •1.Основная часть
- •1.1.Введение
- •1.2. Теоретическая часть: искусственные нейронные сети История возникновения
- •Общие принципы
- •Обучение нейронных сетей
- •Подходы к обучению
- •Обучение с учителем
- •Обучение без учителя
- •Методы обучения нейронных сетей с учителем Обучение однослойного персептрона
- •Метод обратного распространения ошибки
- •Градиентные методы
- •Эвристические методы
- •Методы обучения без учителя Обучение на основе корреляции
- •Сети pca
- •Сети ica
- •Сети с самоорганизацией на основе конкуренции
- •Алгоритм wta и сети Кохонена
- •Сети, решающие задачу распознавания образов
- •Когнитрон Архитектура
- •Обучение
- •Использование латерального торможения в обучении
- •Неокогнитрон
- •Архитектура
- •Структура слоев неокогнитрона Входной слой u0
- •Слой извлечения контраста ug
- •Обучение неокогнитрона
- •Обучение с учителем
- •Обучение без учителя промежуточных слоев
- •Обучение последнего слоя
- •Задача поиска образца на изображении
- •Структура Synapse (синаптическая связь)
- •Класс Neurolayer
- •Его наследники – классы cLayer и Slayer
- •Класс нейросети (Neuronet)
- •Преимущества и недостатки ооп-подхода
- •Производительность системы
- •Модификация системы
- •Производительность модифицированной системы
- •Алгоритм Создание сети
- •Расчет значений нейронов
- •Обработка данных
- •Обучение слоя s1 сети с учителем
- •Обучение слоя Sl без учителя
- •Обучение слоя sn
- •Поиск образцов на изображении
- •Анализ результатов Параметры реализованной системы
- •Быстродействие системы
- •Результат поиска на изображении
- •Применимость метода
- •Преимущества и недостатки системы
- •Дальнейшие возможности
- •2.ЭкономИческая часть
- •2.1. Введение
- •2.2. Сетевой график работ
- •Pert-анализ работ проекта
- •Дисперсия оценки сроков проекта
- •2.3. Затраты на создание проекта
- •Материальные затраты Расходные материалы
- •Затраты на электроэнергию
- •Заработная плата участников проекта
- •Социальные отчисления
- •Амортизационные отчисления
- •Прочие расходы
- •2.4. Выводы
- •3.Охрана труда и окружающей среды
- •3.1. Введение
- •Характеристики помещения
- •Оборудование
- •3.2. Анализ условий труда Санитарно-гигиенические факторы
- •Микроклимат
- •Освещение
- •Характеристики рабочего места
- •Электроопасность
- •Вибрация
- •Электромагнитные излучения
- •Эргономика рабочего места
- •Психофизиологические факторы
- •3.2. Расчет
- •Расчет эквивалентного шума и дозы для непостоянного шума
- •Вывод об уровне шума в помещении
- •3.3. Выводы
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение Исходные коды основных классов
Быстродействие системы
Конфигурация сети приведена в Таблица 1 .3. Ее производительность указана в Таблица 1 .4
Таблица 1.3. Конфигурация тестовой сети
|
UG(UC0) |
US1 |
UC1 |
US2 |
UC2 |
US3 |
UC3 |
US4 |
UC4 |
K |
2 |
112 |
112 |
110 |
110 |
110 |
110 |
14 |
14 |
Радиус окрестности |
3 |
4 |
6 |
6 |
6 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Радиус области конкуренции |
- |
- |
- |
3 |
- |
3 |
- |
Весь слой |
- |
Таблица 1.4. Производительность тестовой сети
Размер входного изображения: |
64х64 px |
|
Число входных изображений |
10 |
|
Обучение |
||
Слой |
Число итераций |
Время (с) |
S1 |
10 |
0.432 |
S2 |
30.5 |
|
S3 |
38 |
|
S4 |
42 |
|
S5 |
50 |
|
Поиск |
||
Размер входного изображения (px) |
Шаг смещения фрагментов |
Время (мин)
|
320х130 |
5 |
3 |
Одна итерация процесса состоит из последовательного предъявления сети всех входных изображений по одному разу. Таким образом в ходе одной итерации этой сети веса обучаемого слоя изменяются 10 раз.
Процесс обучения сети обычно предполагает не более 20 итераций на каждом этапе, таким образом среднее время обучения такой сети можно приблизительно оценить как 3-5 минут (имеется в виду процессорное время, без учета действий пользователя: выбор параметров обучения и переход между слоями).
Рост времени поиска линейно зависит от размера входного изображения (при неизменном расстоянии между фрагментами). Это объясняется тем, что число фрагментов равно (W-w)/step_X по горизонтали и (H-h)/step_Y по вертикали (где (W; H) – размер изображения, (w; h) – размер фрагмента), при этом для каждого фрагмента выполняется активация сети, что занимает одинаковое время, независимо от содержимого фрагмента.
Результат поиска на изображении
Рис. 1.16. Тестовые образцы и их порядковые номера
Рис. 1.17. Тестовое изображение
Рис. 1 .17 изображает результат поиска образцов на тестовом изображении без зашумления. Показаны области реагирования нейронной сети с различным порогом сходства.
Рис. 1.18. Поиск масштабированных и зашумленных образцов
Рис. 1 .18 содержит результаты работы программы с зашумленными и искаженными изображениями. В качестве обучающих образцов использовались отрезки размера 64х64. На первых двух изображениях показан различный размер областей обнаружения при разном пороге. Два крайних правых образца наиболее сильно искажены (уменьшены) и первыми пропадают при высоком пороге сходства. На третьем изображении видна потеря качества поиска при зашумлении. Порог сходства невозможно уменьшить сильнее не получив новых ложных вхождений, однако все образцы кроме наиболее близкого к оригиналу перестают распознаваться. Частично эти результаты можно было бы улучшить, сделав меньший шаг между фрагментами (текущий шаг – 5), однако это слишком сильно замедлило бы работу программы.