Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 18240
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
 




... [166]  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
894정성태7/25/201026405오류 유형: 100. Could not find the Database Engine startup handle. [1]
893정성태7/25/201027555오류 유형: 99. .NET 4.0 설치된 윈도우 7에서 SQL Server 2008 R2 설치 오류
892정성태7/9/201029270오류 유형: 98. 영문 윈도우에 한글 SQL Server 2008 R2 설치할 때 오류 [4]
891정성태7/8/201025160오류 유형: 97. MsiGetProductInfo failed to retrieve ProductVersion for package with Product Code = '{...}'. Error code: 1605. [2]
889정성태7/5/201026827.NET Framework: 179. Dictionary.Get(A) 대신 Dictionary.Get(A.GetHashCode())를 사용해서는 안 되는 이유 [1]
888정성태6/30/201024643오류 유형: 96. Hyper-V 연결 오류 - A connection will not be made because credentials may not be sent to the remote computer
887정성태6/23/201034539개발 환경 구성: 79. Hyper-V의 가상 머신에서 소리 재생 방법 [2]
886정성태6/23/201022675제니퍼 .NET: 14. ASMX, WCF 호출 모니터링 및 누수 확인
885정성태6/20/201024293개발 환경 구성: 78. COM+ 서버에서 COM+ 서버를 호출하는 방법
884정성태6/20/201027192제니퍼 .NET: 13. COM+ 서버 모니터링 [2]
883정성태6/18/201029122개발 환경 구성: 77. Appinit_Dlls로 구현한 환경 변수 설정 DLL [5]파일 다운로드1
882정성태6/17/201031884개발 환경 구성: 76. JKS(Java Key Store)에 저장된 인증서를 ActiveX 코드 서명에 사용하는 방법 [1]
881정성태6/14/201021337제니퍼 .NET: 12. COM+ 호출 모니터링 및 누수 확인
879정성태6/10/201023934제니퍼 .NET: 11. 소켓 모니터링 기능으로 본 ASP.NET의 소켓 풀링 기능 [1]
878정성태6/6/201023770제니퍼 .NET: 10. 소켓 모니터링 기능으로 본 WCF의 WSDualHttpBinding 성능 부하
877정성태5/31/201020489제니퍼 .NET: 9. 성능 관리 퀴즈 세 번째 문제 (닷넷 개발자 컨퍼런스)
876정성태5/31/201019917제니퍼 .NET: 8. 성능 관리 퀴즈 두 번째 문제 (닷넷 개발자 컨퍼런스) [2]
875정성태5/30/201021676제니퍼 .NET: 7. 성능 관리 퀴즈 첫 번째 문제 (닷넷 개발자 컨퍼런스)
873정성태5/19/201028524제니퍼 .NET: 6. 제니퍼를 위한 방화벽 설정
872정성태5/15/201027808제니퍼 .NET: 5. 제니퍼 서버 - NT 서비스로 구동시키는 방법
871정성태5/13/201034405VC++: 40. MSBuild를 이용한 VC++ 프로젝트 빌드파일 다운로드1
870정성태5/12/201025433제니퍼 .NET: 4. 닷넷 APM 솔루션 - 제니퍼 닷넷의 기능 요약 [2]
869정성태11/8/201926854오류 유형 : 95. WCF 인증서 설정 관련 오류 정리 [4]
865정성태5/5/201029154개발 환경 구성: 75. 인증서의 개인키를 담은 물리 파일 위치 알아내는 방법파일 다운로드1
864정성태5/4/201032968.NET Framework: 178. WCF - 사용자 정의 인증 구현 예제 [4]파일 다운로드1
863정성태5/4/201058905개발 환경 구성: 74. 인증서 관련(CER, PVK, SPC, PFX) 파일 만드는 방법 [1]파일 다운로드1
... [166]  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  ...