BMSTU/01-nn-lab-03-report.tex

54 lines
4.4 KiB
TeX
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

\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}