Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 18263
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)
830정성태1/10/201023535개발 환경 구성: 69. Windows Internal Database
829정성태1/7/201022924개발 환경 구성: 68. ODP.NET + OraMTS 사용
828정성태1/7/201030788개발 환경 구성: 67. 환경 변수를 이용한 다중 ODAC 버전 테스트
827정성태1/4/201023029개발 환경 구성: 66. .NET 응용 프로그램에서 64비트 Oracle Data Access Components 사용 (2)
826정성태1/3/201030524기타: 28. 2009년 인기 순위 정리
825정성태1/3/201047275개발 환경 구성: 65. .NET 응용 프로그램에서 64비트 Oracle Data Access Components 사용 [5]
823정성태1/1/201024479개발 환경 구성: 64. ODP.NET 설치 작업 없이 ASP.NET 응용 프로그램 배포파일 다운로드1
822정성태1/1/201086705개발 환경 구성: 63. ODP.NET 설치 없이 .NET 클라이언트 프로그램 배포하는 방법 [6]파일 다운로드2
821정성태1/1/201049531개발 환경 구성: 62. .NET 응용 프로그램에서 Oracle XE 사용 [1]
820정성태12/29/200920972개발 환경 구성: 61. Oxite 소스 코드를 Visual Studio 2010으로 마이그레이션파일 다운로드1
818정성태12/27/200919642개발 환경 구성: 60. Cassini 서버를 localhost 이외의 주소에서 접근하도록 변경
817정성태12/21/200921128개발 환경 구성: 59. WebDev 2.0에서 실행하는 Pet Shop 4.0
816정성태12/19/200922830개발 환경 구성: 58. Pet Shop 4.0을 IIS 없이 실행하는 방법 [1]파일 다운로드1
815정성태12/18/200925743개발 환경 구성: 57. Pet Shop 4.0 - SQL Server Compact Edition Version - 두 번째 이야기파일 다운로드1
814정성태12/16/200921006오류 유형: 91. VS2010 beta2 - The application cannot start
812정성태12/11/200924625개발 환경 구성: 56. Pet Shop 4.0 - SQL Server Compact Edition Version파일 다운로드2
811정성태12/2/200938155.NET Framework: 169. [in, out] 배열을 C#에서 C/C++로 넘기는 방법 - 두 번째 이야기 [8]파일 다운로드2
810정성태12/1/200934598.NET Framework: 168. [in,out] 배열을 C#에서 C/C++로 넘기는 방법 [3]
809정성태11/27/200924556오류 유형: 90. Method not found: 'Void System.Reflection.Emit.DynamicMethod..ctor(System.String, System.Type, System.Type[])'.
808정성태11/26/200933418VC++: 38. X64 빌드 오류: error LNK2001: unresolved external symbol [COMDLL]_ProxyFileInfo
807정성태11/23/200927157웹: 14. 로컬에 있는 HTML 페이지를 보호 모드에서 여는 방법
802정성태11/19/200929196.NET Framework: 167. 다른 스레드의 호출 스택 덤프 구하는 방법파일 다운로드1
801정성태11/18/200936858개발 환경 구성: 55. Hyper-V와 고성능 그래픽 카드의 성능 문제 해결 [1]
800정성태11/13/200929636VS.NET IDE: 66. 수동으로 구성해 본 VC++ 프로젝트 설정: ReleaseMinDependency
798정성태11/10/200928274개발 환경 구성: 54. .NET 개발자가 처음 설치해 본 TOMCAT [2]
797정성태11/9/200924658개발 환경 구성: 53. 물리 PC에 설치된 Windows 7을 Hyper-V로 이전하면?
... 166  167  [168]  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  ...