Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류) [링크 복사], [링크+제목 복사]
조회: 361
글쓴 사람
홈페이지
첨부 파일

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@outlook.com

비밀번호

댓글 쓴 사람
 




[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12005정성태8/13/2019490.NET Framework: 855. 닷넷 (및 VM 계열 언어) 코드의 성능 측정 시 주의할 점 [2]파일 다운로드1
12004정성태8/12/2019123.NET Framework: 854. C# - 32feet.NET을 이용한 PC 간 Bluetooth 통신 예제 코드
12003정성태8/12/201951오류 유형: 564. Visual C++ 컴파일 오류 - fatal error C1090: PDB API call failed, error code '3'
12002정성태8/12/2019134.NET Framework: 853. Excel Sheet를 WinForm에서 사용하는 방법 - 두 번째 이야기
12001정성태8/10/2019145.NET Framework: 852. WPF/WinForm에서 UWP의 기능을 이용해 Bluetooth 기기와 Pairing하는 방법
12000정성태8/9/2019162.NET Framework: 851. WinForm/WPF에서 Console 창을 띄워 출력하는 방법파일 다운로드1
11999정성태8/1/2019100오류 유형: 563. C# - .NET Core 2.0 이하의 Unix Domain Socket 사용 시 System.IndexOutOfRangeException 오류
11998정성태7/30/2019120오류 유형: 562. .NET Remoting에서 서비스 호출 시 SYN_SENT로 남는 현상파일 다운로드1
11997정성태7/30/2019296.NET Framework: 850. C# - Excel(을 비롯해 Office 제품군) COM 객체를 제어 후 Excel.exe 프로세스가 남아 있는 문제파일 다운로드1
11996정성태7/25/2019246.NET Framework: 849. C# - Socket의 TIME_WAIT 상태를 없애는 방법파일 다운로드1
11995정성태7/23/2019196.NET Framework: 848. C# - smtp.daum.net 서비스(Implicit SSL)를 이용해 메일 보내는 방법
11994정성태7/23/2019323개발 환경 구성: 454. Azure 가상 머신(VM)에서 SMTP 메일 전송하는 방법파일 다운로드1
11993정성태7/22/2019110오류 유형: 561. Dism.exe 수행 시 "Error: 2 - The system cannot find the file specified." 오류 발생
11992정성태7/22/2019163오류 유형: 560. 서비스 관리자 실행 시 "Windows was unable to open service control manager database on [...]. Error 5: Access is denied." 오류 발생
11991정성태7/18/2019180디버깅 기술: 128. windbg - x64 환경에서 닷넷 예외가 발생한 경우 인자를 확인할 수 없었던 사례
11990정성태7/18/2019356오류 유형: 559. Settings / Update & Security 화면 진입 시 프로그램 종료
11989정성태7/18/2019156Windows: 162. Windows Server 2019 빌드 17763부터 Alt + F4 입력시 곧바로 로그아웃하는 현상
11988정성태7/18/2019233개발 환경 구성: 453. 마이크로소프트가 지정한 모든 Root 인증서를 설치하는 방법
11987정성태7/17/2019280오류 유형: 558. 윈도우 - KMODE_EXCEPTION_NOT_HANDLED 블루스크린(BSOD) 문제
11986정성태7/18/2019153오류 유형: 557. 드라이브 문자를 할당하지 않은 파티션을 탐색기에서 드라이브 문자와 함께 보여주는 문제
11985정성태7/17/2019161개발 환경 구성: 452. msbuild - csproj에 환경 변수 조건 사용
11984정성태7/9/2019269개발 환경 구성: 451. Microsoft Edge (Chromium)을 대상으로 한 Selenium WebDriver 사용법
11983정성태7/8/2019196오류 유형: 556. nodemon - 'mocha' is not recognized as an internal or external command, operable program or batch file.
11982정성태7/8/2019197오류 유형: 555. Visual Studio 빌드 오류 - result: unexpected exception occured (-1002 - 0xfffffc16)
11981정성태7/7/2019361Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류)파일 다운로드1
[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...