Üliõpilane: Sergei Novikov 179797 Üliõpilase meiliaadress: [email protected] Õppekava nimetus: IT süsteemide arendus Tallinn 2017 Sisukord Sissejuhatus..........................................................................................................................3 Mis on närvivõrk?................................................................................................................4 Närvivõrkude rakendusvaldkonnad......................................................................................5 Rakendused, mis kasutavad närvivõrku...............................................................................8 1.PRISMA........................................................................................................................8 2.MLVCH...
diskreetajasüsteem. Süsteemi parameetrid sealjuures olid järgnevad: M mass of the ball 0.11 kg R radius of the ball 0.015 m d lever arm offset 0.03 m g gravitational acceleration 9.8 m/s^2 L length of the beam 1.0 m J ball's moment of inertia 9.99e-6 kgm^2 r ball position coordinate alpha beam angle coordinate theta servo gear angle Praktikum 3: Närvivõrkude õpetamine Kolmandas praktikumis hakkasime juba tegelema närvivõrkudega. Asi läks minu jaoks huvitavaks. Närvivõrk on väga universaalne vahend süsteemide modelleerimiseks ja juhtimiseks. Põhimõte sarnaneb inimese närvisüsteemiga (ajuga) otsib sarnasusi. Võimalik õpetada etalonväljundiga (näitad lapsele koera ja ütled, et see on koer) või lasta ise leida, et koerad ja kassid on erinevad ning siis öelda, et see, mis sa oled õppinud eristama, on koer ja see teine on kass. Funktsioon F on närvivõrgu jaoks tundmatu. Sisendite vektorid P1 ja P2, mille iga element on vahemikus -10..
rakendustest. Erilist tähelepane pööratakse mitmekihilisele pertseptroni struktuurile ja vea tagasilevi meetodile. Iga peatükki lõpus huvitundjatele pakutakse täiendavat kirjandust, kust saab leida rohkem informatsiooni vaadeldava temaatika kohta. 3 1 Tehisnärvivõrgud (artificial neural networks, ) Tänapäeval üks populaarsemaid mõisteid juhtimisteoorias on Närvivõrk. Vaatleme mis on närvivõrk, millest võrk koosneb, kuidas seda kasutada ja missugused praktilised ülesanded võivad olla lahendatud nende abil. Tehisnärvivõrk on väga lihtsustatud bioloogilise närvivõrgu mudel. Tema tööalgoritmid on ka tulnud bioloogiliste närvivõrkude tööprintsiibist. 1.1 Bioloogiline neuron ja bioloogilised närvivõrgud Inimese aju on väga keeruline ja võimas süsteem. Ta on võimeline mõtlema, mäletama, ja lahendama probleemi
rakendustest. Erilist tähelepane pööratakse mitmekihilisele pertseptroni struktuurile ja vea tagasilevi meetodile. Iga peatükki lõpus huvitundjatele pakutakse täiendavat kirjandust, kust saab leida rohkem informatsiooni vaadeldava temaatika kohta. 3 1 Tehisnärvivõrgud (artificial neural networks, ) Tänapäeval üks populaarsemaid mõisteid juhtimisteoorias on Närvivõrk. Vaatleme mis on närvivõrk, millest võrk koosneb, kuidas seda kasutada ja missugused praktilised ülesanded võivad olla lahendatud nende abil. Tehisnärvivõrk on väga lihtsustatud bioloogilise närvivõrgu mudel. Tema tööalgoritmid on ka tulnud bioloogiliste närvivõrkude tööprintsiibist. 1.1 Bioloogiline neuron ja bioloogilised närvivõrgud Inimese aju on väga keeruline ja võimas süsteem. Ta on võimeline mõtlema, mäletama, ja lahendama probleemi
keskkonna muutustele olenevalt sellest, kas need on elu säilitamise seisukohalt soodsad või ebasoodsad, lähenemise või eemaldumisega. 1. Hulkraksete organismide tekkega kaasnes ka funktsioonide mitmekesistumine, erutuvus oli erinevatel rakkudel erinev, tekkis spetsialiseerumine ning eriliste omadustega rakud moodustasid närvikoe. Esimene algeline närvisüsteem, mis sellistest rakurühmadest moodustus ja rakkude vahel informatsiooni edasi kanda suutis, kannab nimetust närvivõrk. Närvivõrk on ühetaoline närvikiudude kogum närvirakkude vahel ning närviimpulsid levivad takistamatult igas suunas. Iseloomulik põhiliselt vees elavatele ainuõõssetele, nagu meriroosid, hüdrad ja meduusid. Närvivõrgud võimaldavad lihtsat käitumist: keha asendi muutmine, toitumine. 2. Kiiretaoliselt sümmeetriline närvisüsteem erinevat tüüpi närvirakud on spetsialiseerunud erinevate funktsioonide täitmiseks, paigutus on korrapärasem.
Oskar Liblik Tehis-närvivõrgud • Igal neuronil on sisendkiht ja väljundkiht (võib olla ka varjatud kiht). • Neuron realiseerib mingit funktsiooni Neuroni mudel • Üldine õppimise põhimõte närvivõrkudes on, et lisaks väljundi arvutamisele modifitseeritakse närvivõrku ennast - tavaliselt seoste kaale, harvemini lävifunktsiooni läviväärtust/tüüpi või närvivõrgu struktuuri. .pat ja .tst failid • Treeningandmetega treenitakse närvivõrk vajalikule tasemele ja testandmetega hinnatakse närvivõrgu kvaliteeti, kasutades selleks tavaliselt ruutkeskmise vea hinnangut. See hinnang algul tavaliselt väheneb õpetamise käigus, võib aga hakata uuesti kasvama üleõppimise korral. Oma projekti 5. osa (ülesande realisatsioon õppiva süsteemiga) • Tekitame restorani täituvuse faili objektidega. • Treenime närvivõrgu. • Testime testandmetest võetud objektidega? Närvivõrgu treenimisel kasutatavaid
10.2 tehisneuron- Bioloogiline neuron on väga keeruline süsteem ja tema täpset matemaatilist mudelit veel ei ole. Tehisneuron on bioloogilise neuroni lihtsustatud matemaatiline mudel. Nendest mudelitest üks võimsamaid on F.Rosenblatt´i neuroni mudel. Ta koosneb kahest osast: kaalutud summaatorist ja mittelineaarsest elemendist.10.3 Tehisnärvivõrgud ja nende arhitektuurid- Tehisnärvivõrk- on bioloogiliste närvivõrkude mudelite kogum. Natuke keerulisem vaid täpsem definitsioon: Närvivõrk on andmetöötlus süsteem, mis koosneb suurest arvust lihtsatest ja omavahel tugevalt seotud, tehisneuronitest. Tehisneuronid on ühendatud arhitektuuri, mis on võetud inimese ajukoorest. Närvivõrkude struktuurid on väga erinevad. Reeglina paiknevad neuronid kihiti (erandid on ka olemas, näiteks, iseorganiseeruvad võrgud). Närvivõrgud jagunevad kaheks tüübiks: otsesuunatud ja rekurentsed (tagasisidega)
Luua süsteem, mis suudaks tuvastada etteantud vektorist kreeka tähti. Vektor antakse ette näiteks pildi alusel, jagades pildi piksliteks ja iga piksli väärtus on vahemikus 0 .. 1, kus 0 tähistab valget ja 1 musta värvi. Ülejäänud väärtused 0 ja 1 vahel on hallskaala. Lahendusmeetodite valik Lahendan ülesande kahel meetodil. Mõlemad põhinevad närvivõrgul. Esimene lahendus on supervised learning, närvivõrgule antakse ette etalonväljund. Teine lahendus on selflearning kus närvivõrk ise tuvastab sisendandmetest vastava hulga erinevaid kombinatsioone. Lahendusmeetodite realiseerimine Esimese lahenduse realisatsioon Fail kreeka_tahestik.m on antud. Sinna lisan lõppu targets maatriksi, mis on ühikmaatriks suurusega 24. Järgmiseks loon närvivõrgu ja treenin selle. Närvivõrk etalonväljundiga on tüüpi FF. Närvivõrku õpetatakse müraga (5%, 10%, 20%, 30%). net=newff(minmax(greek_alphabet),[12 24],{'logsig','logsig'},'traingda') net.trainParam.epochs=5000; net
Selleks paned oma leitud K või L olekuvõrrandisse ja leiad olekud või mis iganes sul vaja ja vaatad, kas said nii nagu algselt tahtsid. 11. Tehisnärvivõrgud- on väga lihtsustatud bioloogilise närvivõrgu mudel. Tema tööalgoritmid on ka tulnud bioloogiliste närvivõrkude tööprintsiibist. Tehisneuron, tehisnärvivõrgud ja nende arhitektuurid- Tehisnärvivõrk- on bioloogiliste närvivõrkude mudelite kogum. Natuke keerulisem vaid täpsem definitsioon: Närvivõrk on andmetöötlus süsteem, mis koosneb suurest arvust lihtsatest ja omavahel tugevalt seotud, tehisneuronitest. Tehisneuronid on ühendatud arhitektuuri, mis on võetud inimese ajukoorest. Närvivõrkude struktuurid on väga erinevad. Reeglina paiknevad neuronid kihiti (erandid on ka olemas, näiteks, iseorganiseeruvad võrgud). Närvivõrgud jagunevad kaheks tüübiks: otsesuunatud ja rekurentsed (tagasisidega). Otsesuunatud võrgu neuroni väljund võib olla
Tehisneuron: Bioloogiline neuron on väga keeruline süsteem ja tema täpset matemaatilist mudelit veel ei ole. Tehisneuron on bioloogilise neuroni lihtsustatud matemaatiline mudel. Nendest mudelitest üks võimsamaid on F.Rosenblatt´i neuroni mudel, mis koosneb kahest osast: kaalutud summaatorist ja mittelineaarsest elemendist. Tehisnärvivõrgud ja nende arhitektuurid: Tehisnärvivõrk- on bioloogiliste närvivõrkude mudelite kogum. Täpsem definitsioon - närvivõrk on andmetöötlussüsteem, mis koosneb suurest arvust lihtsatest ja omavahel tugevalt seotud, tehisneuronitest. Tehisneuronid on ühendatud arhitektuuri, mis on võetud inimese ajukoorest. Närvivõrkude struktuurid on väga erinevad. Reeglina paiknevad neuronid kihiti (on ka erandeid - iseorganiseeruvad võrgud). Närvivõrgud jagunevad kaheks: otsesuunatud ja rekurentsed (tagasisidega). Otsesuunatud võrgu neuroni väljund võib olla seotud ainult järgmisel kihil oleva neuroni sisendiga
maailma. Igal psüühikailmingul- tajul, mõttel, meenutusel, tundel, soovil ja kavatsusel- on vaste sündmuse näol, mis toimuvad närvisüsteemis. Teadvus pole midagi muud, kui sündmused ja protsessid. Selle vaate pooldajate seas pole üksmeelt, kas teadvust tuleks samastada mingi kindla osaga närvisüsteemis või on teadvus pigem tööpõhimõte, mille järgi toimib terve keeruline närvivõrk, mitte mingi eriline osa sellest. Milles see tööpõhimõte seisneb, pole samuti selge. Sõltumata lahendusest, on füüsikaline monism veendumusel, et pole kehade maailmast eraldi seisvat vaimumaailma ehk keha ja vaim on ühtsed, mida pooldavad ka enamik tänapäeva psühholooge. 1.5 Psüühika ja kultuur Juri Lotmani(1922-1993) kultuuri määratlus: kultuur on kõik see, mida ühiskonnas ühest põlvkonnast teise mittepärilikul viisil edasi antakse
Algoritm säästab oluliselt tuletamise aega, kuid võib nõuda palju mälu, kui reeglibaas on suur. Seda kasutab näiteks CLIPS. Andmebaas on sobivaim fikseerunud struktuuriga andmete puhul Reeglite ja otsustuspuude võrdlus näitab, et puu on tavaliselt ülevaatlikum, seda kasutataksegi mõnes ekspertsüsteemis reeglibaasist ülevaate saamiseks. Otsustuspuud saab kasutada/vaadata reeglibaasi spetsifikatsioonina 40. Närvivõrgud: närvivõrk ja selle kihid, neuron, tüüpilisi lävifunktsioone, rakendusi, närvivõrgud ja ekspertsüsteemid, närvivõrgud elusorganismis, ebakindluste esitamine närvivõrkudes, reeglid ja närvivõrgud, viis arvutusmudelit. Närvivõrk koosneb elementaarsetest töötluselementidest (neuronitest) ja nendevahelistest seostest. Neuronid ühendatakse närvivõrku, mis koosneb kahest või enamast kihist. Kahe kihi puhul tegemist
konstantse jaagiga. Niisugune olukord tekib alati siis, kui ülekandefunktsioon sisaldab ainult nullpoolusi. Need jaguvad jäägita mistahes lugeja polünoomiga. 11 Tehisnärvivõrgud- on väga lihtsustatud bioloogilise närvivõrgu mudel. Tema tööalgoritmid on ka tulnud bioloogiliste närvivõrkude tööprintsiibist. 1.3 Tehisnärvivõrgud ja nende arhitektuurid- Tehisnärvivõrk- on bioloogiliste närvivõrkude mudelite kogum. Natuke keerulisem vaid täpsem definitsioon: Närvivõrk on andmetöötlus süsteem, mis koosneb suurest arvust lihtsatest ja omavahel tugevalt seotud, tehisneuronitest. Tehisneuronid on ühendatud arhitektuuri, mis on võetud inimese ajukoorest. Närvivõrkude struktuurid on väga erinevad. Reeglina paiknevad neuronid kihiti (erandid on ka olemas, näiteks, iseorganiseeruvad võrgud). Närvivõrgud jagunevad kaheks tüübiks: otsesuunatud ja rekurentsed (tagasisidega)
ajuvälised närvirakkude kogumid tundeganglionid ja vegetatiivsed ganglionid. 2. Närviraku ehitus ja liigid Igal neuronil on tuuma sisaldav rakukeha, dendriitideks kutsutavad lühikesed jätked, mis kannavad elektrilisi signaale rakukeha suunas, ja neuriit ehk akson - pikk jätke, mis juhib signaale neuronist välja. Neuron ehk närvirakk on rakk, mis kannab edasi elektrilisi signaale, mida nimetatakse närviimpulssideks. Neuroneid on kolme liiki: 1. sisendneuronid, mille kaudu närvivõrk saab informatsiooni välismaalimast; 2. väljundneuronid, mille kaudu väljastatakse tulemus; 3. peidetud neuronid, mis ei ole ei sisend- ega väljundneuronid. 3. Membraani puhkepotentsiaal Puhkeseisundi on rakumembraan polariseeritud olekus, mis avaldub selles, et rakumembraani välispinnal on positiivne ja sisepinnal negatiivne elektrilaeng. Negatiivse laenguga osakesed on koondunud vahetult rakumembraani sisepinna
Sügelemine ei ole valu üks liikidest, kuigi varemalt nii arvati, vaid täiesti eriline aistingureaktsioon, mis toimub järgmises järjekorras: 1) väline või sisemine ärritaja käivitab nahas sügelusretseptorid; 2) retseptorid saadavad teate edasi närvisüsteemi kaudu; 3) seljaaju ja peaaju võtavad signaali vastu ja töötlevad seda; 4) tingitud ja tingimatu kratsimine algavad. Ühe teooria põhjal saadab sügelev koht närvisüsteemi kaudu impulsse, mille tagajärjel närvivõrk selgroo üdis hakkab värisema. Kratsimine saadab oma signaali, mis peatab värisemise. Teise teooria põhjal kratsimine vaid asendab sügelus-aistingu. 22. Nägemismeel. Silma ehitus. Nägemisteravus. Silma võrkkest ja tema retseptorid. Biokeemilised protsessid kolvikestes ja kepikestes. Nägemisinformatsiooni vahendavad juhteteed. Nägemiskeskused ajukoores. Nägemismeelelundiks on silm, mille valgustundlikud sensorid- kepikesed ja kolvikesed- asuvad võrkkestas.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
