Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 18218
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
 




... 151  152  153  154  155  156  [157]  158  159  160  161  162  163  164  165  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
1125정성태9/17/201126209Windows: 54. Windows 8 개발자 Preview를 사용해 보고... [2]
1124정성태9/17/201126516.NET Framework: 240. System.Collections.ArrayList가 .NET 4.5에서 지원이 안된다??? [2]
1123정성태9/17/201165278Windows: 53. 2가지 모드의 Internet Explorer 10과 ActiveX [6]
1122정성태9/16/201132940Windows: 52. 새롭게 지원되는 WinRT 응용 프로그램 [7]
1121정성태9/12/201127770Java: 5. WTP 내에서 서블릿을 실행하는 환경
1120정성태9/11/201127672.NET Framework: 239. IHttpHandler.IsReusable 속성 이야기파일 다운로드1
1119정성태9/11/201126796Java: 4. 이클립스에 WTP SDK가 설치되지 않는다면? [2]
1118정성태9/11/201138464Java: 3. 이클립스에서 서블릿 디버깅하는 방법 [4]
1117정성태9/9/201125758제니퍼 .NET: 17. 제니퍼 닷넷 적용 사례 (2) - 웹 애플리케이션 hang의 원인을 알려주다.
1116정성태9/8/201156841Java: 2. 자바에서 "Microsoft SQL Server JDBC Driver" 사용하는 방법
1115정성태9/4/201130306Java: 1. 닷넷 개발자가 처음 실습해 본 서블릿
1114정성태9/4/201134791Math: 2. "Zhang Suen 알고리즘(세선화, Thinning/Skeletonization)"의 C# 버전 [4]파일 다운로드1
1113정성태9/2/201134397개발 환경 구성: 129. Hyper-V에 CentOS 설치하기
1112정성태9/2/201151123Linux: 1. 리눅스 <-> 윈도우 원격 접속 프로그램 사용 [3]
1111정성태8/29/201125601제니퍼 .NET: 16. 적용 사례 (1) - DB Connection Pooling을 사용하지 않았을 때의 성능 저하를 알려주다. [1]
1110정성태8/26/201126941오류 유형: 136. RDP 접속이 불연속적으로 끊기는 문제
1109정성태8/26/201129739오류 유형: 135. 어느 순간 Active Directory 접속이 안되는 문제
1108정성태8/22/201131187오류 유형: 134. OLE/COM Object Viewer - DllRegisterServer in IVIEWERS.DLL failed. [1]
1107정성태8/21/201129066디버깅 기술: 43. Windows Form의 Load 이벤트에서 발생하는 예외가 Visual Studio에서 잡히지 않는 문제
1106정성태8/20/201127324웹: 26. FailedRequestTracing 설정으로 인한 iisexpress.exe 비정상 종료 문제
1105정성태8/19/201127262.NET Framework: 238. Web Site Model 프로젝트에서 Trace.WriteLine 출력이 dbgview.exe에서 확인이 안 되는 문제파일 다운로드1
1104정성태8/19/201127482웹: 25. WebDev보다 IIS Express가 더 나은 점 - 다중 가상 디렉터리 매핑 [1]
1103정성태8/19/201133405오류 유형: 133. WCF 포트 바인딩 실패 오류 - TCP error(10013) [1]
1102정성태8/19/201131123Math: 1. 방탈출3 - Room 10의 '중복가능한 조합' 문제를 위한 C# 프로그래밍 [2]파일 다운로드1
1101정성태8/19/201129810.NET Framework: 237. WCF AJAX 서비스와 JavaScript 간의 DateTime 연동 [1]파일 다운로드1
1100정성태8/17/201128945.NET Framework: 236. SqlDbType - DateTime, DateTime2, DateTimeOffset의 차이점파일 다운로드1
... 151  152  153  154  155  156  [157]  158  159  160  161  162  163  164  165  ...