Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 18210
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일

(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




C# - 3층 구조의 신경망(분류)

지난 글에 이어서,

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

아래의 책에 보면,

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

3층 신경망을 이용한 분류 예제를 파이썬 코드로 싣고 있습니다.

# http://nanya-kanya.net/index.php/1232/#outline__1_30

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

X = np.arange(-1.0, 1.0, 0.1)
Y = np.arange(-1.0, 1.0, 0.1)

w_im = np.array([[1.0, 2.0],
                [2.0, 3.0]])

w_mo = np.array([[ -1.0, 1.0],
                [1.0, -1.0]])

b_im = np.array([0.3, -0.3])
b_mo = np.array([0.4, 0.1])

def middle_layer(x, w, b):
    u = np.dot(x, w) + b
    return 1 / (1 + np.exp(-u))

def output_layer(x, w, b):
    u = np.dot(x, w) + b
    return np.exp(u) / np.sum(np.exp(u))

x_1 = []
y_1 = []
x_2 = []
y_2 = []

for i in range(20):
    for j in range(20):
        inp = np.array([X[i], Y[j]])
        mid = middle_layer(inp, w_im, b_im)
        out = output_layer(mid, w_mo, b_mo)

        if out[0] > out[1]:
            x_1.append(X[i])
            y_1.append(Y[j])
        else:
            x_2.append(X[i])
            y_2.append(Y[j])

        
plt.scatter(x_1, y_1, marker="+")
plt.scatter(x_2, y_2, marker="o")
plt.show()

역시 C#으로 표현한 후,

using MathNet.Numerics.LinearAlgebra;
using System;
using System.Linq;

using np = PythonUtils;
using vector = MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Vector<double>;
using matrix = MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Matrix<double>;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var X = np.arange(-1.0, 1.0, 0.1).ToArray();
        var Y = np.arange(-1.0, 1.0, 0.1).ToArray();

        List<double> x1 = new List<double>();
        List<double> x2 = new List<double>();
        List<double> y1 = new List<double>();
        List<double> y2 = new List<double>();

        matrix w_im = GetMatrix(new[] { 1.0, 2.0 }, new[] { 2.0, 3.0 });
        matrix w_mo = GetMatrix(new[] { -1.0, 1.0 }, new[] { 1.0, -1.0 });

        vector b_im = GetVector(0.3, -0.3);
        vector b_mo = GetVector(0.4, 0.1);

        Func<vector, matrix, vector, vector> middle_layer = (x, w, b) =>
        {
            vector u = x * w + b;
            return 1 / (1 + np.exp(-u)); // sigmoid
        };

        Func<vector, matrix, vector, vector> output_layer = (x, w, b) =>
        {
            vector u = x * w + b;
            return np.exp(u) / np.sum(u); // softmax
        };

        for (int i = 0; i < X.Length; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y.Length; j++)
            {
                var inp = GetVector(X[i], Y[j]);
                var mid = middle_layer(inp, w_im, b_im);
                var outp = output_layer(mid, w_mo, b_mo);

                if (outp[0] > outp[1])
                {
                    x1.Add(X[i]);
                    y1.Add(Y[j]);
                }
                else
                {
                    x2.Add(X[i]);
                    y2.Add(Y[j]);
                }
            }
        }

        OutputImage("layer3_neuron_classification.png");

        void OutputImage(string fileName)
        {
            Gridmap grid = new Gridmap(471, 471);
            grid.Show(x1.ToArray(), y1.ToArray(), x2.ToArray(), y2.ToArray(), fileName);
        }
    }
}

실행해 보면 다음의 분류 상태를 볼 수 있습니다.

layer3_neuron_classification.png

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




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







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 7/7/2019]

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
 




... 136  137  138  139  [140]  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
1555정성태12/27/201329949개발 환경 구성: 207. IIS의 80 포트를 공유하는 응용 프로그램 만드는 방법 [1]
1554정성태12/26/201335356Windows: 78. 마음에 드는 윈도우 8.1 태블릿 - 델 베뉴 8 프로 5830 [4]
1553정성태12/26/201322379개발 환경 구성: 206. JNBridgePro와 한글 인코딩 문제파일 다운로드1
1552정성태12/25/201327549개발 환경 구성: 205. JNBridgePro를 이용해 C#에서 Java메서드 호출 테스트파일 다운로드1
1551정성태12/24/201322696.NET Framework: 398. tech-days 미니 토요세미나 - 3회 C#편 PPT 자료파일 다운로드1
1550정성태12/13/201325108Windows: 77. Windows 8 - 잠시 사용을 안하는 경우 화면 잠김 상태로 빠지는 문제
1549정성태12/13/201328669VC++: 73. IIS - ISAPI 필터 제작하는 방법 [2]
1548정성태12/10/201321360오류 유형: 198. C# - 제네릭 covariance/contravariance 사용할 때 컴파일 오류가 발생한다면?
1547정성태12/10/201330950.NET Framework: 397. C# - OCX 컨트롤에 구현된 메서드에 배열을 in, out으로 전달하는 방법파일 다운로드2
1546정성태11/28/201324812.NET Framework: 396. C# - 프로퍼티로 정의하면 필드보다 느릴까요? - windbg / ollydbg [3]
1545정성태11/28/201328666.NET Framework: 395. C# - 프로퍼티로 정의하면 필드보다 느릴까요? [3]
1544정성태11/27/201325146개발 환경 구성: 204. Visual Studio Online "Monaco" 서비스와 github 연동
1543정성태11/27/201329899오류 유형: 197. error MSB8008: Specified platform toolset (v120) is not installed or invalid. [1]
1542정성태11/27/201335488오류 유형: 196. The procedure entry point InitializeCriticalSectionEx could not be located in the dynamic link library KERNEL32.dll
1541정성태11/22/201336680.NET Framework: 394. async/await 사용 시 hang 문제가 발생하는 경우 [7]파일 다운로드1
1540정성태11/20/201325130개발 환경 구성: 203. Azure - WEB SITES 서비스 소개 [4]
1539정성태11/19/201329120VS.NET IDE: 83. 형상 관리 서버 운영을 대신해 주는 Visual Studio 온라인 서비스
1538정성태11/19/201329987오류 유형: 195. 웹 사이트의 모든 정적 컨텐츠 요청에 대해 "Internal Server Error" 응답
1537정성태11/19/201321671오류 유형: 194. 윈도우 서버 백업으로 인해 Hyper-V VM들의 상태가 모두 "Backing up..." 상태로 오래 지속되는 문제
1536정성태11/19/201326456오류 유형: 193. 윈도우 서버 백업 - Hyper-V 가상 머신이 백업되지 않는 경우
1535정성태11/18/201326571.NET Framework: 393. Internet Explorer 11에서 ASP.NET 컨트롤의 크기가 달라지는 문제 [1]
1534정성태11/13/201326591.NET Framework: 392. .NET 스레드 콜 스택 덤프 (6) - MDbg를 이용한 방법 [2]파일 다운로드1
1533정성태11/12/201333768기타: 39. Internet Explorer 11에서 유튜브 동영상의 1080p 옵션이 보이지 않는 경우 [5]
1532정성태11/5/201334687Phone: 8. 안드로이드용 Xamarin 개발 시 겪을 만한 시행 착오 정리 [6]
1531정성태11/5/201326073VS.NET IDE: 82. Visual Studio에서 Attach 메서드를 이용해 디버깅을 시작한 경우 Breakpoint가 안 잡힌다면?
1530정성태11/5/201327476기타: 38. 오픈소스로 풀린 하드 디스크 관리 도구 - WindowSMART
... 136  137  138  139  [140]  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  ...