GUI-интерфейс для ППП NNT


Отличительной особенностью 12-го выпуска программных продуктов фирмы MathWorks является включение в их состав различных инструментальных средств организации диалога с пользователем. Как правило, это GUI-интерфейсы. Не является исключением
и пакет по нейронным сетям ППП NNT, в состав которого входит инструментальное средство NNTool.

Этот графический интерфейс позволяет, не обращаясь к командному окну системы MATLAB, выполнять создание, обучение, моделирование, а также импорт
и экспорт нейронных сетей и данных, используя только инструментальные возможности GUI-интерфейса. Конечно, такие инструменты наиболее эффективны лишь на начальной стадии работы с пакетом, поскольку имеют определенные ограничения. В частности, интерфейс NNTool допускает работу только с простейшими однослойными и двухслойными нейронными сетями, но при этом пользователь выигрывает во времени и эффективности освоения новых объектов.

 

Вызов GUI-интерфейса NNTool возможен либо командой nntool из командной строки, либо из окна запуска приложений Launch Pad с помощью опции NNTool из раздела Neural Network Toolbox. После вызова на экране терминала появляется окно Network/Data Manager (Управление сетью/данными) (рис. 1.13)

Network-Data Manager

Рис. 1.13

Здесь:

Help – кнопка вызова окна подсказки Network/Data Manager Help (рис. 1.14);

New Data… – кнопка вызова окна формирования данных Create New Data (рис. 1.15);

New Network… – кнопка вызова окна создания новой нейронной сети Create New Network (рис. 1.16);

Import…– кнопка вызова окна для импорта или загрузки данных Import or Load
to Network/Data Manager (рис. 1.17);

Export… – кнопка вызова окна для экспорта или записи данных в файл Export or Save from Network/Data Manager (рис. 1.18).

Кнопки View, Delete становятся активными только после создания и активизации данных, относящихся к последовательностям входа, цели, выхода или ошибок сети. Кнопка View позволяет просмотреть, а кнопка Delete удалить активизированные данные.

Кнопки View, Delete, Initialize…, Simulate…, Train…, Adapt… становятся активными после создания и активизации самой нейронной сети. Они позволяют просмотреть, удалить, инициализировать, промоделировать, обучить или адаптировать нейронную сеть и будут описаны ниже.

Прежде всего рассмотрим назначение и способы работы с перечисленными выше
окнами.

Окно Network/Data Manager Help. Это окно подсказки показано на рис. 1.14 и описывает правила работы с диспетчером Network/Data Manager при создании нейронной сети.

Network-Data Manager Help

Рис. 1.14

Чтобы создать нейронную сеть, необходимо выполнить следующие операции:

  • Сформировать последовательности входов и целей (кнопка New Data), либо загрузить их из рабочей области системы MATLAB или из файла (кнопка Import).
  • Создать новую нейронную сеть (кнопка New Network), либо загрузить ее из рабочей области системы MATLAB или из файла (кнопка Import).
  • Выбрать тип нейронной сети и нажать кнопку Train…, чтобы открыть окно для задания параметров процедуры обучения.
  • Открыть окно Network для просмотра, инициализации, моделирования, обучения
    и адаптации сети.

Окно Create New Data. Это окно показано на рис. 1.15 и включает 2 области редактирования текста для записи имени вводимых данных (область Name) и ввода самих данных (область Value), а также 6 кнопок для указания типа вводимых данных.

Create New Data

Рис. 1.15

Различают следующие типы данных:

Inputs (Входы) – последовательность значений входов;

Targets (Цели) – последовательность значений цели;

Input Delay States (Состояния ЛЗ входа) – начальные условия линии задержки на входе;

Layer Delay States (Состояния ЛЗ слоя) – начальные условия линии задержки в слое;

Outputs (Выходы) – последовательность значений выхода сети;

Errors (Ошибки) – разность значений целей и выходов.

Как правило, пользователь задает только последовательности входа и цели, т. е. типы данных Inputs и Targets. При этом следует помнить, что при адаптации нейронной сети данные должны быть представлены в виде массива ячеек.

Окно Create New Network. Это окно показано на рис. 1.16 и включает поля для задания параметров создаваемой сети. В зависимости от типа сети количество полей и их названия изменяются.

Create New Network

Рис. 1.16

Обратимся к описанию полей.

Network Name (Имя сети) – стандартное имя сети, присваиваемое GUI-интерфейсом NNTool; в процессе создания новых сетей порядковый номер будет изменяться автоматически.

Input ranges (Диапазоны входа) – допустимые границы входов, которые либо назначаются пользователем, либо определяются автоматически по имени входной последовательности, выбираемой из списка Get from Inp… .

Training function (Функция обучения) – список обучающих функций.

Adaption learning function (Функции настройки для режима адаптации) – список функций настроек.

Performance function (Функция качества обучения) – список функций оценки
ка­чества обучения.

Number of layers (Количество слоев) – количество слоев нейронной сети.

Properties for (Свойства) – список слоев: Layer 1 (Слой 1), Layer 2 (Слой 2).

Number of neurons (Количество нейронов) – количество нейронов в слое.

Transfer function (Функция активации) – функция активации слоя.

Окно Import or Load to Network/Data Manager. Это окно показано на рис. 1.17
и включает 3 поля.

Import or Load to Network-Data Manager

Рис. 1.17

Source (Источник) – поле для выбора источника данных. Это либо рабочая область системы MATLAB (кнопка выбора Import from MATLAB Workspace), либо файл (кнопка выбора Load from disk file).

Если выбрана первая кнопка, то в поле Select a Variable вы можете видеть все переменные рабочей области и, выбрав одну из них, например Р1, можете определить ее в поле Destination (Назначение) как последовательность входа Inputs (Входы).

Если выбирается кнопка Load from disk file, то активизируется поле MAT-file Name и кнопка Browse, что позволяет начать поиск и загрузку файла из файловой системы.

Окно Export or Save from Network/Data Manager. Это окно показано на рис. 1.18
и позволяет передать данные из рабочей области GUI-интерфейса NNTool в рабочую область системы MATLAB или записать их в виде файла на диске.

Export or Save from Network-Data Manager

Рис. 1.18

В данном случае нами выбрана переменная network1, которая принадлежит к классу network object и описывает нейронную сеть. После того как эта переменная экспортирована в рабочую область, можно, например, построить модель нейронной сети в системе Simulink с помощью оператора gensim.

Диалоговая панель Network показана на рис. 1.19.

Диалоговая панель Network

Рис. 1.19

Она открывается только в том случае, когда в окне Network/Data Manager выделена созданная сеть и становятся активными кнопки View, Initialize, Simulate, Train, Adapt.

Панель имеет 6 закладок:

View (Просмотреть) – структура сети;

Initialize (Инициализация) – задание начальных весов и смещений;

Simulate (Моделирование) – моделирование сети;

Train (Обучение) – обучение сети;

Adapt (Адаптация) – адаптация и настройка параметров сети;

Weights (Веса) – просмотр установленных весов и смещений.

Особенности работы с соответствующими окнами будут рассмотрены на приведенных ниже примерах создания конкретных нейронных сетей.

Поэтому из выше всего сказанного можно сделать вывод, что вам необходимо просмотреть много дополнительной информации и альтернатив!


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сайт создан в Seo-Dubna.ru