\documentclass{article} \input{../common-preamble} \input{../bmstu-preamble} \begin{document} \pagestyle{empty} \makeBMSTUHeader \makeReportTitle{лабораторной}{3}{Прогнозирование на базе нейронных сетей}{Нейронные сети}{а}{Боровик И.Г.} \newpage \tableofcontents \newpage \section*{Цель работы} \addcontentsline{toc}{section}{Цель работы} Целью данной лабораторной работы являлось теоретическое ознакомление с процессом использования многослойных персептронов для распознавания образов, а также практическое освоение полученной информации с помощью \textbf{Neuroph Studio}. \section*{Задание} \addcontentsline{toc}{section}{Задание} В практической части требовалось создать многослойный персептрон и обучить его распознавать образы на основе изображений, приложенных к методическому пособию, используя Neuroph Studio. \section*{Работа и результат} \addcontentsline{toc}{section}{Работа и результат} \subsection*{Обучение нейронной сети} \addcontentsline{toc}{subsection}{Обучение нейронной сети} Согласно заданию был создан многослойный персептрон для распознавания изображений, содержаший 12 нейронов скрытого слоя, обучение проводилось на прикреплённых к методическому пособию датасетах с применением исключающих датасетов, также прикрепленных к материалам работы. Структура нейронной сети представлена на рисунке \hyperref[pic:NeuroStruct]{\ref{pic:NeuroStruct}}, а график обучения нейросети представлен на рисунке \hyperref[pic:NeuroGraph]{\ref{pic:NeuroGraph}}. \begin{figure}[H] \centering \includegraphics[height=5cm]{01-nn-lab3-structure.png} \caption{Структура многослойного персептрона для распознавания изображений} \label{pic:NeuroStruct} \includegraphics[height=5cm]{01-nn-lab3-training-diagram.png} \caption{Диаграмма обучения на представленном наборе данных} \label{pic:NeuroGraph} \end{figure} \subsection*{Тестирование нейронной сети} \addcontentsline{toc}{subsection}{Тестирование нейронной сети} Результаты тестирования приведены на рисунке \hyperref[pic:neuroTest]{\ref{pic:neuroTest}} \begin{figure}[h] \centering \includegraphics[height=5cm]{01-nn-lab3-deer-test.png} \caption{Результаты тестирования обученной сети} \label{pic:neuroTest} \end{figure} По данным нейросети изображение оленя с 0.9443 вероятностью действительно олень. С некоторой, значительно меньшей вероятностью олень мог оказаться дельфином, птицей или котом (0.6549, 0.4919, 0.4105, соответственно). Менее всего, по мнению нейросети, олень похож на летучую мышь (0.0368). \section*{Выводы} \addcontentsline{toc}{section}{Выводы} Многослойного персептрона с двенадцатью нейронами среднего слоя достаточно для однозначной идентификации чёткого чёрно-белого изображения размером 230х230 пикселей. Наибольшая вероятность совпадения соответствует корректному изображению, то есть на выходе нейросети достаточно осуществить простое сравнение и взять наибольшее значение с выходных нейронов. \end{document}