Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 19497
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)
612정성태11/1/200828176.NET Framework: 108. WPF + WCF 환경에서는 DataContract를 권장 [1]
611정성태10/31/200822204오류 유형: 62. WPF - Visual Studio 2008 비정상 종료
610정성태10/24/200824786Team Foundation Server: 26. TFS 2008 SP1 + SQL Server 2008 설치
609정성태10/24/200828939.NET Framework: 107. WPF - RadioButton 데이터 바인딩 해제 현상파일 다운로드2
608정성태10/23/200822949오류 유형: 61. TFS 연결 오류: TF31003, TF30331 오류
607정성태10/18/200821206Windows: 32. 자동 실행 경로에 ".." 가 포함된 경우
606정성태10/18/200823217.NET Framework: 106. WCF - 다중 서비스 호스트파일 다운로드1
605정성태10/18/200826763.NET Framework: 105. WPF - 닫기 버튼을 없애려면.
604정성태10/18/200827215오류 유형: 60. System.Management.ManagementException - Generic failure [1]
602정성태10/15/200829288오류 유형: 59. WPF - XAML 로딩 시 Visual Studio 비정상 종료 [1]
600정성태10/9/200833965디버깅 기술: 18. TFS Team Build + Source Server = 소스 코드 디버깅 [3]
603정성태10/15/200825848    답변글 디버깅 기술: 18.1. 소스 서버 구성, 그 외의 이야기
599정성태10/5/200831499디버깅 기술: 17. TFS Team Build + Symbol Server [1]
598정성태10/3/200821621VS.NET IDE: 57. VS.NET 2008 - 다중 프로젝트에서 단일 SNK를 사용하는 방법
597정성태10/2/200820336Team Foundation Server: 25. VSTS 2008의 Build Explorer
596정성태10/2/200827080오류 유형: 58. WPF : 드롭다운 유형의 ComboBox가 펼쳐지지 않는 문제
595정성태10/1/200834776디버깅 기술: 16. Watson Bucket 정보를 이용한 CLR 응용 프로그램 예외 분석 [2]
594정성태9/22/200822685.NET Framework: 104. Win32Exception 클래스 소개
591정성태7/24/200819374오류 유형: 57. VS.NET 2008 TFC - 체크인 시에 비프 음과 함께 정지되는 현상
592정성태7/28/200819340    답변글 오류 유형: 57.1. VS.NET 2008 TFC - 체크인 시에 비프 음과 함께 정지되는 현상 [1]
590정성태7/20/200825255.NET Framework: 103. WPF - ControlTemplate을 코드에서 다뤄보기 [1]
589정성태6/17/200821765.NET Framework: 102. COM 개체의 이벤트를 구독하는 코드 제작 [1]
588정성태6/13/200823741VC++: 35. COM 이벤트에서 반환값을 가진 콜백 정의
587정성태6/10/200828390VS.NET IDE: 56. C#에서 아쉬운 __DATE__, __TIME__ 매크로 [2]
586정성태6/4/200826045오류 유형: 56. WPF 디자이너 - The string was not recognized as a valid DateTime [2]
585정성태6/4/200834287.NET Framework: 101. WPF - ActiveX 컨트롤 호스팅하는 방법 [2]
... 166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  [177]  178  179  180  ...