Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 18104
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)
1454정성태5/31/201326331Java: 15. Java 7 Control Panel 실행시키는 방법
1453정성태5/22/201325357기타: 32. Microsoft FTP 사이트에 접속하는 방법
1452정성태5/21/201333080Windows: 73. TabProcGrowth 값 삭제 후 IE를 실행시키면 다시 복원되는 경우 [3]
1451정성태5/17/201331986Windows: 72. 윈도우 서버 2012 기초 사용법
1450정성태5/16/201322749오류 유형: 176. SQL10007N Message "0" could not be retrieved. Reason code: "3"
1449정성태5/15/201329848오류 유형: 175. SpeechRecognitionEngine 사용 시 오류 유형 2가지
1448정성태5/14/201324841VC++: 68. #pragma warning(disable: ...)로 오류 제어가 안된다면?
1447정성태5/3/201326531개발 환경 구성: 191. Debugging Tools for Windows 독립 설치 버전 [1]
1446정성태4/30/201327340.NET Framework: 368. Encoding 타입의 대체(fallback) 메카니즘 [1]
1445정성태4/26/201325562디버깅 기술: 54. NT 서비스의 Main 메서드 안에서 Process.GetProcessesByName 호출 시 멈춤 현상 [1]
1444정성태4/26/201329572기타: 31. Internet Explorer: 자바스크립트로 숨겨진 파일 다운로드 경로를 알아내는 방법 [1]
1443정성태4/24/201325255개발 환경 구성: 190. Azure PaaS 웹 응용 프로그램 배포 후 SMTP 서버 구성 [2]
1442정성태4/21/201328823기타: 30. 마이크로소프트 워드의 CPU 점유 현상으로 글자 입력이 느려졌다면? [1]
1441정성태4/21/201335420.NET Framework: 367. LargeAddressAware 옵션이 적용된 닷넷 32비트 프로세스의 가용 메모리 [14]
1440정성태4/19/201324167오류 유형: 174. dumpbin.exe 실행시 mspdb110.dll 로드 오류
1439정성태4/18/201328020VS.NET IDE: 76. Visual Studio 2012와 Itanium 빌드 옵션 [2]
1438정성태4/17/201327441.NET Framework: 366. 다른 프로세스에 환경 변수 설정하는 방법 - 두 번째 이야기 [1]파일 다운로드1
1437정성태4/17/201327675VC++: 67. CRT(C Runtime DLL: msvcr...dll)에 대한 의존성 제거
1436정성태4/17/201333060.NET Framework: 365. Local SYSTEM 권한으로 코드를 실행하는 방법파일 다운로드1
1435정성태4/15/201341936Windows: 71. ad-hoc 보다 더 편리한 "가상 Wifi" 를 이용한 인터넷 공유 [2]
1434정성태4/9/201323221오류 유형: 173. TFS 서버의 이벤트 로그 오류 - WebHost failed to process a request. Parameter name: certificate
1433정성태4/9/201323530개발 환경 구성: 189. TFS에 설치된 SharePoint 의 PowerShell 콘솔 띄우는 방법
1432정성태4/5/201324548오류 유형: 172. System.Web.PipelineModuleStepContainer.GetEventCount 에서 NullReferenceException 이 발생한다면?
1431정성태4/5/201325152기타: 29. 부팅 가능한 (외장) HDD를 기존 부팅 메뉴에 추가하는 방법
1430정성태4/4/201327038제니퍼 .NET: 23. 모바일용 웹 사이트에서 발생하는 응답 시간 지연 현상 [5]파일 다운로드1
1429정성태3/29/201323396개발 환경 구성: 188. SCOM 2012 - ASP.NET 모니터링 방법
... 136  137  138  139  140  141  142  143  [144]  145  146  147  148  149  150  ...