Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 19341
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)
773정성태9/5/200931806오류 유형 : 85. DEP 비호환 ActiveX 오류
772정성태9/2/200928226.NET Framework: 161. WPF - 윈도우 이벤트 가로채기 [1]파일 다운로드1
771정성태8/28/200922267.NET Framework: 160. WPF - 입력 포커스 외곽선 없애는 방법
770정성태8/26/200924686.NET Framework: 159. WCF - 같은 컴퓨터에서만 WCF 요청을 서비스하도록 설정
769정성태8/25/200927758개발 환경 구성: 49. GAC와 같은 Namespace Extension에 의해서 보여지는 폴더의 원본 확인 방법
768정성태8/24/200927125오류 유형: 85. WCF 연결 오류: MessageSecurityException
767정성태8/23/200935426.NET Framework: 158. 닷넷 프로파일러 - IL 코드 재작성 [14]
766정성태8/23/200936382.NET Framework: 157. C# 4.0 - dynamic 키워드 [4]파일 다운로드1
765정성태8/22/200930008.NET Framework: 156. XamDataGrid의 UnboundField 사용파일 다운로드1
764정성태8/21/200924439Windows: 47. Windows Virtual PC에 설치된 Windows 7 VPC에서 Aero 효과 사용 [3]
763정성태8/20/200927892Windows: 46. Windows 7 - XP 모드 응용 프로그램 바로가기 만드는 방법 [2]
762정성태8/18/200933543개발 환경 구성: 48. 개발자 PC 환경 - 유니코드(Unicode)를 위한 설정 [3]
760정성태8/17/200939970개발 환경 구성: 47. XmlCodeGenerator 1.0.0.4 업데이트 [2]
759정성태8/16/200931781.NET Framework: 155. 닷넷 프로파일러의 또 다른 응용: Visual Studio 2010 Historical Debugging
758정성태8/15/200925413VS.NET IDE: 65. WPF 프로젝트용 Visual Studio 패치들 [2]
757정성태8/12/200924795오류 유형: 84. TFS 작업 항목 보기 오류 - WorkItemTypeDeniedOrNotExistException
756정성태8/9/200924181오류 유형: 83. A revocation check could not be performed for the certificate.
755정성태8/6/200921922.NET Framework: 154. 이벤트 2중 구독
754정성태7/16/200934121VS.NET IDE: 64. Visual Studio 2010 - 64bit 혼합 모드 디버깅 지원
753정성태7/15/200932754.NET Framework: 153. WPF와 WinForm의 Shown 이벤트 시점
752정성태7/14/200928424개발 환경 구성: 46. .NET Service Bus 응용 사례: SocketShifter [2]파일 다운로드1
751정성태7/9/200929581.NET Framework: 152. 순환 참조와 XmlSerializer파일 다운로드1
750정성태7/7/200929485.NET Framework: 151. Team Explorer가 설치되지 않은 PC에서 System.InvalidProgramException 예외 발생파일 다운로드1
748정성태7/2/200927815.NET Framework: 150. WPF - Property Element 사용 의미파일 다운로드2
747정성태7/1/200947168.NET Framework: 149. WPF - UI 업데이트를 바로 반영하고 싶다면? [3]파일 다운로드1
746정성태6/25/200934153.NET Framework: 148. WPF - 데이터 바인딩 시의 예외 처리 방법 [1]파일 다운로드1
... 166  167  168  169  170  [171]  172  173  174  175  176  177  178  179  180  ...