Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 10885
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)
12232정성태6/19/20208405오류 유형: 618. SharePoint - StoreBusyRetryLater 오류
12231정성태6/15/202010882.NET Framework: 911. Console/Service Application을 위한 SynchronizationContext - AsyncContext
12230정성태6/15/202010240오류 유형: 617. IMetaDataImport::GetMethodProps가 반환하는 IL 코드 주소(RVA) 문제
12229정성태6/13/202012084.NET Framework: 910. USB/IP PROJECT를 이용해 C#으로 USB Keyboard + Mouse 가상 장치 만들기 [1]
12228정성태6/12/202012191.NET Framework: 909. C# - Source Generator를 적용한 XmlCodeGenerator파일 다운로드1
12227정성태6/12/202016170오류 유형: 616. Visual Studio의 느린 업데이트 속도에 대한 원인 분석 [5]
12226정성태6/11/202013442개발 환경 구성: 493. OpenVPN의 네트워크 구성 [4]파일 다운로드1
12225정성태6/11/202012441개발 환경 구성: 492. 윈도우에 OpenVPN 설치 - 클라이언트 측 구성
12224정성태6/11/202020371개발 환경 구성: 491. 윈도우에 OpenVPN 설치 - 서버 측 구성 [1]
12223정성태6/9/202014318.NET Framework: 908. C# - Source Generator 소개 [10]파일 다운로드2
12222정성태6/3/202010184VS.NET IDE: 146. error information: "CryptQueryObject" (-2147024893/0x80070003)
12221정성태6/3/20209920Windows: 170. 비어 있지 않은 디렉터리로 symbolic link(junction) 연결하는 방법
12220정성태6/3/202012375.NET Framework: 907. C# DLL로부터 TLB 및 C/C++ 헤더 파일(TLH)을 생성하는 방법
12219정성태6/1/202011483.NET Framework: 906. C# - lock (this), lock (typeof(...))를 사용하면 안 되는 이유파일 다운로드1
12218정성태5/27/202011396.NET Framework: 905. C# - DirectX 게임 클라이언트 실행 중 키보드 입력을 감지하는 방법 [3]
12217정성태5/24/20209870오류 유형: 615. Transaction count after EXECUTE indicates a mismatching number of BEGIN and COMMIT statements. Previous count = 0, current count = 1.
12216정성태5/15/202013033.NET Framework: 904. USB/IP PROJECT를 이용해 C#으로 USB Keyboard 가상 장치 만들기 [14]파일 다운로드1
12215정성태5/12/202018052개발 환경 구성: 490. C# - (Wireshark의) USBPcap을 이용한 USB 패킷 모니터링 [10]파일 다운로드1
12214정성태5/5/202010367개발 환경 구성: 489. 정식 인증서가 있는 경우 Device Driver 서명하는 방법 (2) - UEFI/SecureBoot [1]
12213정성태5/3/202012003개발 환경 구성: 488. (User-mode 코드로 가상 USB 장치를 만들 수 있는) USB/IP PROJECT 소개
12212정성태5/1/20209670개발 환경 구성: 487. UEFI / Secure Boot 상태인지 확인하는 방법
12211정성태4/27/202011978개발 환경 구성: 486. WSL에서 Makefile로 공개된 리눅스 환경의 C/C++ 소스 코드 빌드
12210정성태4/20/202012443.NET Framework: 903. .NET Framework의 Strong-named 어셈블리 바인딩 (1) - app.config을 이용한 바인딩 리디렉션 [1]파일 다운로드1
12209정성태4/13/202010499오류 유형: 614. 리눅스 환경에서 C/C++ 프로그램이 Segmentation fault 에러가 발생한 경우 (2)
12208정성태4/12/20209970Linux: 29. 리눅스 환경에서 C/C++ 프로그램이 Segmentation fault 에러가 발생한 경우
12207정성태4/2/20208952스크립트: 19. Windows PowerShell의 NonInteractive 모드
... 46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  [56]  57  58  59  60  ...