Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)
(시리즈 글이 6개 있습니다.)
Math: 59. C# - 웨이트 벡터 갱신식을 이용한 퍼셉트론 분류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11938

Math: 60. C# - 로지스틱 회귀를 이용한 분류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11955

Math: 61. C# - 로지스틱 회귀를 이용한 선형분리 불가능 문제의 분류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11962

Math: 62. 활성화 함수에 따른 뉴런의 출력을 그리드 맵으로 시각화
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11966

Math: 63. C# - 3층 구조의 신경망
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11969

Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11981




활성화 함수에 따른 뉴런의 출력을 그리드 맵으로 시각화

다음의 책에 보면,

실체가 손에 잡히는 딥러닝
; http://www.yes24.com/Product/Goods/74258238

뉴런의 가중치와 편향에 대한 시각화를 한 내용이 나옵니다. 그중에서 활성 함수가 sigmoid인 파이썬 소스 코드(\DeepLearning_Examples.zip\Chapter4\4-6_single_neuron.ipynb)가 공개되어 있는데요.

[예제 파일] 실체가 손에 잡히는 딥러닝, 기초부터 실전 프로그래밍
; https://www.onlybook.co.kr/entry/deeplearingexamples?category=738122

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

X = np.arange(-1.0, 1.0, 0.2)
Y = np.arange(-1.0, 1.0, 0.2)

Z = np.zeros((10, 10))

w_x = 2.5
w_y = 3.0

bias = 0.1

for i in range(10):
    for j in range(10):
        u = X[i] * w_x + Y[j] * w_y + bias

        y = 1 / (1 + np.exp(-u))
        Z[j][i ] = y

plt.imshow(Z, "gray", vmin = 0.0, vmax = 1.0)
plt.colorbar();
plt.show();

실은 이걸 C#으로도 해보려고 지난번 글을 쓴 것입니다. ^^

C# - PLplot의 16색 이상을 표현하는 방법과 subpage를 이용한 그리드 맵 표현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11960

게다가 sigmoid 활성 함수는 전에도 한번 소개한 적이 있는데,

C# - 로지스틱 회귀를 이용한 분류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11955

따라서 입력 값 x0와 x1을 받는 뉴런이 있다고 할 때,

perceptron_1.png

각각의 출력값을 그리드 맵으로 출력하는 C# 코드를 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

using System;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var X0 = Utils.ARange(-1.0, 1.0, 0.1).ToArray();
        var X1 = Utils.ARange(-1.0, 1.0, 0.1).ToArray();

        double[,] Y = new double[10, 10];

        double w0 = 1.0; // 가중치를 모두 1.0으로 고정 (물론 임의로 설정해서 테스트 가능)
        double w1 = 1.0;

        double bias = 0.1; // 편향을 0.1로 고정 (물론 임의로 설정해서 테스트 가능)

        for (int i = 0; i < 10; i ++)
        {
            for (int j = 0; j < 10; j ++)
            {
                double u = X0[i] * w0 + X1[j] * w1 + bias;
                double y = 1 / (1 + Math.Exp(-u));

                Y[j, i] = y;
            }
        }

        Gridmap grid = new Gridmap();
        grid.Show(Y);
    }
}

sigmoid.png

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




책에서는 나오지 않지만, 기왕 해보는 김에 위의 소스 코드에서 활성화 함수만 바꿔가며 그리드 맵 출력을 할 수 있습니다. 다음은 각각의 결과입니다. (가중치와 편향을 바꿔가면서 테스트하면 더 재미있을 것입니다. ^^)

[계단 함수] == (x) => (x <= 0) ? 0 : 1
stepfunction.png

[tanh] == (x) => Math.Tanh(x)
tanh.png

[ReLU] == (x) => (x <= 0) ? 0 : x
tanh.png

[Leaky ReLU] == (x) => (x <= 0) ? 0.01 * x : x
tanh.png

[항등 함수] == (x) => x
tanh.png

[소프트맥스 함수] == (x) => Math.Exp(x) / sumOfAllExp
tanh.png




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 6/7/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




... 31  32  [33]  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12809정성태8/26/20218268.NET Framework: 1106. .NET Core/5+에서 C# 코드를 동적으로 컴파일/사용하는 방법 [1]파일 다운로드1
12808정성태8/25/20219500오류 유형: 758. go: ...: missing go.sum entry; to add it: go mod download ...
12807정성태8/25/20219462.NET Framework: 1105. C# 10 - (9) 비동기 메서드가 사용할 AsyncMethodBuilder 선택 가능파일 다운로드1
12806정성태8/24/20217083개발 환경 구성: 601. PyCharm - 다중 프로세스 디버깅 방법
12805정성태8/24/20218320.NET Framework: 1104. C# 10 - (8) 분해 구문에서 기존 변수의 재사용 가능파일 다운로드1
12804정성태8/24/20219083.NET Framework: 1103. C# 10 - (7) Source Generator V2 APIs
12803정성태8/23/20218741개발 환경 구성: 600. pip cache 디렉터리 옮기는 방법
12802정성태8/23/20219005.NET Framework: 1102. .NET Conf Mini 21.08 - WinUI 3 따라해 보기 [1]
12801정성태8/23/20218486.NET Framework: 1101. C# 10 - (6) record class 타입의 ToString 메서드를 sealed 처리 허용파일 다운로드1
12800정성태8/22/20218737개발 환경 구성: 599. PyCharm - (반대로) 원격 프로세스가 PyCharm에 디버그 연결하는 방법
12799정성태8/22/20218764.NET Framework: 1100. C# 10 - (5) 속성 패턴의 개선파일 다운로드1
12798정성태8/21/202110129개발 환경 구성: 598. PyCharm - 원격 프로세스를 디버그하는 방법
12797정성태8/21/20217836Windows: 197. TCP의 MSS(Maximum Segment Size) 크기는 고정된 것일까요?
12796정성태8/21/20218481.NET Framework: 1099. C# 10 - (4) 상수 문자열에 포맷 식 사용 가능파일 다운로드1
12795정성태8/20/20219126.NET Framework: 1098. .NET 6에 포함된 신규 BCL API - 스레드 관련
12794정성태8/20/20218583스크립트: 23. 파이썬 - WSGI를 만족하는 최소한의 구현 코드 및 PyCharm에서의 디버깅 방법 [1]
12793정성태8/20/20219258.NET Framework: 1097. C# 10 - (3) 개선된 변수 초기화 판정파일 다운로드1
12792정성태8/19/20219722.NET Framework: 1096. C# 10 - (2) 전역 네임스페이스 선언파일 다운로드1
12791정성태8/19/20218077.NET Framework: 1095. C# COM 개체를 C++에서 사용하는 예제 [3]파일 다운로드1
12790정성태8/18/202110279.NET Framework: 1094. C# 10 - (1) 구조체를 생성하는 record struct파일 다운로드1
12789정성태8/18/20219326개발 환경 구성: 597. PyCharm - 윈도우 환경에서 WSL을 이용해 파이썬 앱 개발/디버깅하는 방법
12788정성태8/17/20217886.NET Framework: 1093. C# - 인터페이스의 메서드가 다형성을 제공할까요? (virtual일까요?)파일 다운로드1
12787정성태8/17/20218080.NET Framework: 1092. (책 내용 수정) "4.5.1.4 인터페이스"의 "인터페이스와 다형성"
12786정성태8/16/20219626.NET Framework: 1091. C# - Python range 함수 구현 (2) INumber<T>를 이용한 개선 [1]파일 다운로드1
12785정성태8/16/20217881.NET Framework: 1090. .NET 6 Preview 7에 추가된 숫자 형식에 대한 제네릭 연산 지원 [1]파일 다운로드1
12784정성태8/15/20217285오류 유형: 757. 구글 메일 - 아웃룩에서 메일 전송 시 Sending' reported error (0x800CCC0F, 0x800CCC92)
... 31  32  [33]  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...