Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 10860
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
 




... 31  32  33  34  [35]  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12759정성태8/8/20219311Java: 26. IntelliJ + Spring Framework + 새로운 Controller 추가 [2]파일 다운로드1
12758정성태8/7/20218659오류 유형: 751. Error assembling WAR: webxml attribute is required (or pre-existing WEB-INF/web.xml if executing in update mode)
12757정성태8/7/20219326Java: 25. IntelliJ + Spring Framework 프로젝트 생성
12756정성태8/6/20218105.NET Framework: 1084. C# - .NET Core Web API 단위 테스트 방법 [1]파일 다운로드1
12755정성태8/5/20217256개발 환경 구성: 593. MSTest - 단위 테스트에 static/instance 유형의 private 멤버 접근 방법파일 다운로드1
12754정성태8/5/20218144오류 유형: 750. manage.py - Your project may not work properly until you apply the migrations for app(s): admin, auth, contenttypes, sessions.
12753정성태8/5/20218398오류 유형: 749. PyCharm - Error: Django is not importable in this environment
12752정성태8/4/20216499개발 환경 구성: 592. JetBrains의 IDE(예를 들어, PyCharm)에서 Visual Studio 키보드 매핑 적용
12751정성태8/4/20219591개발 환경 구성: 591. Windows 10 WSL2 환경에서 docker-compose 빌드하는 방법
12750정성태8/3/20216373디버깅 기술: 181. windbg - 콜 스택의 "Call Site" 오프셋 값이 가리키는 위치
12749정성태8/2/20215793개발 환경 구성: 590. Visual Studio 2017부터 단위 테스트에 DataRow 특성 지원
12748정성태8/2/20216387개발 환경 구성: 589. Azure Active Directory - tenant의 관리자(admin) 계정 로그인 방법
12747정성태8/1/20216971오류 유형: 748. 오류 기록 - MICROSOFT GRAPH – HOW TO IMPLEMENT IAUTHENTICATIONPROVIDER파일 다운로드1
12746정성태7/31/20219033개발 환경 구성: 588. 네트워크 장비 환경을 시뮬레이션하는 Packet Tracer 프로그램 소개
12745정성태7/31/20216871개발 환경 구성: 587. Azure Active Directory - tenant의 관리자 계정 로그인 방법
12744정성태7/30/20217475개발 환경 구성: 586. Azure Active Directory에 연결된 App 목록을 확인하는 방법?
12743정성태7/30/20218140.NET Framework: 1083. Azure Active Directory - 외부 Token Cache 저장소를 사용하는 방법파일 다운로드1
12742정성태7/30/20217412개발 환경 구성: 585. Azure AD 인증을 위한 사용자 인증 유형
12741정성태7/29/20218610.NET Framework: 1082. Azure Active Directory - Microsoft Graph API 호출 방법파일 다운로드1
12740정성태7/29/20217276오류 유형: 747. SharePoint - InvalidOperationException 0x80131509
12739정성태7/28/20217253오류 유형: 746. Azure Active Directory - IDW10106: The 'ClientId' option must be provided.
12738정성태7/28/20217860오류 유형: 745. Azure Active Directory - Client credential flows must have a scope value with /.default suffixed to the resource identifier (application ID URI).
12737정성태7/28/20216789오류 유형: 744. Azure Active Directory - The resource principal named api://...[client_id]... was not found in the tenant
12736정성태7/28/20217321오류 유형: 743. Active Azure Directory에서 "API permissions"의 권한 설정이 "Not granted for ..."로 나오는 문제
12735정성태7/27/20217816.NET Framework: 1081. C# - Azure AD 인증을 지원하는 데스크톱 애플리케이션 예제(Windows Forms) [2]파일 다운로드1
12734정성태7/26/202123814스크립트: 20. 특정 단어로 시작하거나/끝나는 문자열을 포함/제외하는 정규 표현식 - Look-around
... 31  32  33  34  [35]  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...