Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 10876
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
 




... 46  47  48  49  50  51  [52]  53  54  55  56  57  58  59  60  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12335정성태9/21/202022411Linux: 31. 우분투 20.04 초기 설정 - 고정 IP 및 SSH 설치
12334정성태9/21/20207857오류 유형: 652. windbg - !py 확장 명령어 실행 시 "failed to find python interpreter"
12333정성태9/20/20208292.NET Framework: 941. C# - 전위/후위 증감 연산자에 대한 오버로딩 구현 (2)
12332정성태9/18/202010330.NET Framework: 940. C# - Windows Forms ListView와 DataGridView의 예제 코드파일 다운로드1
12331정성태9/18/20209494오류 유형: 651. repadmin /syncall - 0x80090322 The target principal name is incorrect.
12330정성태9/18/202010557.NET Framework: 939. C# - 전위/후위 증감 연산자에 대한 오버로딩 구현 [2]파일 다운로드1
12329정성태9/16/202012480오류 유형: 650. ASUS 메인보드 관련 소프트웨어 설치 후 ArmouryCrate.UserSessionHelper.exe 프로세스 무한 종료 현상
12328정성태9/16/202012695VS.NET IDE: 150. TFS의 이력에서 "Get This Version"과 같은 기능을 Git으로 처리한다면?
12327정성태9/12/202010266.NET Framework: 938. C# - ICS(Internet Connection Sharing) 제어파일 다운로드1
12326정성태9/12/20209762개발 환경 구성: 516. Azure VM의 Network Adapter를 실수로 비활성화한 경우
12325정성태9/12/20209293개발 환경 구성: 515. OpenVPN - 재부팅 후 ICS(Internet Connection Sharing) 기능이 동작 안하는 문제
12324정성태9/11/202010554개발 환경 구성: 514. smigdeploy.exe를 이용한 Windows Server 2016에서 2019로 마이그레이션 방법
12323정성태9/11/20209415오류 유형: 649. Copy Database Wizard - The job failed. Check the event log on the destination server for details.
12322정성태9/11/202010522개발 환경 구성: 513. Azure VM의 RDP 접속 위치 제한 [1]
12321정성태9/11/20208774오류 유형: 648. netsh http add urlacl - Error: 183 Cannot create a file when that file already exists.
12320정성태9/11/20209999개발 환경 구성: 512. RDP(원격 데스크톱) 접속 시 비밀 번호를 한 번 더 입력해야 하는 경우
12319정성태9/10/20209729오류 유형: 647. smigdeploy.exe를 Windows Server 2016에서 실행할 때 .NET Framework 미설치 오류 발생
12318정성태9/9/20209219오류 유형: 646. OpenVPN - "TAP-Windows Adapter V9" 어댑터의 "Network cable unplugged" 현상
12317정성태9/9/202011543개발 환경 구성: 511. Beats용 Kibana 기본 대시 보드 구성 방법
12316정성태9/8/20209968디버깅 기술: 170. WinDbg Preview 버전부터 닷넷 코어 3.0 이후의 메모리 덤프에 대해 sos.dll 자동 로드
12315정성태9/7/202012262개발 환경 구성: 510. Logstash - FileBeat을 이용한 IIS 로그 처리 [2]
12314정성태9/7/202010833오류 유형: 645. IIS HTTPERR - Timer_MinBytesPerSecond, Timer_ConnectionIdle 로그
12313정성태9/6/202012005개발 환경 구성: 509. Logstash - 사용자 정의 grok 패턴 추가를 이용한 IIS 로그 처리
12312정성태9/5/202015903개발 환경 구성: 508. Logstash 기본 사용법 [2]
12311정성태9/4/202011095.NET Framework: 937. C# - 간단하게 만들어 보는 리눅스의 nc(netcat), json_pp 프로그램 [1]
12310정성태9/3/202010342오류 유형: 644. Windows could not start the Elasticsearch 7.9.0 (elasticsearch-service-x64) service on Local Computer.
... 46  47  48  49  50  51  [52]  53  54  55  56  57  58  59  60  ...