Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)
(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




활성화 함수에 따른 뉴런의 출력을 그리드 맵으로 시각화

다음의 책에 보면,

실체가 손에 잡히는 딥러닝
; http://www.yes24.com/Product/Goods/74258238

뉴런의 가중치와 편향에 대한 시각화를 한 내용이 나옵니다. 그중에서 활성 함수가 sigmoid인 파이썬 소스 코드(\DeepLearning_Examples.zip\Chapter4\4-6_single_neuron.ipynb)가 공개되어 있는데요.

[예제 파일] 실체가 손에 잡히는 딥러닝, 기초부터 실전 프로그래밍
; https://www.onlybook.co.kr/entry/deeplearingexamples?category=738122

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

X = np.arange(-1.0, 1.0, 0.2)
Y = np.arange(-1.0, 1.0, 0.2)

Z = np.zeros((10, 10))

w_x = 2.5
w_y = 3.0

bias = 0.1

for i in range(10):
    for j in range(10):
        u = X[i] * w_x + Y[j] * w_y + bias

        y = 1 / (1 + np.exp(-u))
        Z[j][i ] = y

plt.imshow(Z, "gray", vmin = 0.0, vmax = 1.0)
plt.colorbar();
plt.show();

실은 이걸 C#으로도 해보려고 지난번 글을 쓴 것입니다. ^^

C# - PLplot의 16색 이상을 표현하는 방법과 subpage를 이용한 그리드 맵 표현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11960

게다가 sigmoid 활성 함수는 전에도 한번 소개한 적이 있는데,

C# - 로지스틱 회귀를 이용한 분류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11955

따라서 입력 값 x0와 x1을 받는 뉴런이 있다고 할 때,

perceptron_1.png

각각의 출력값을 그리드 맵으로 출력하는 C# 코드를 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

using System;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var X0 = Utils.ARange(-1.0, 1.0, 0.1).ToArray();
        var X1 = Utils.ARange(-1.0, 1.0, 0.1).ToArray();

        double[,] Y = new double[10, 10];

        double w0 = 1.0; // 가중치를 모두 1.0으로 고정 (물론 임의로 설정해서 테스트 가능)
        double w1 = 1.0;

        double bias = 0.1; // 편향을 0.1로 고정 (물론 임의로 설정해서 테스트 가능)

        for (int i = 0; i < 10; i ++)
        {
            for (int j = 0; j < 10; j ++)
            {
                double u = X0[i] * w0 + X1[j] * w1 + bias;
                double y = 1 / (1 + Math.Exp(-u));

                Y[j, i] = y;
            }
        }

        Gridmap grid = new Gridmap();
        grid.Show(Y);
    }
}

sigmoid.png

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




책에서는 나오지 않지만, 기왕 해보는 김에 위의 소스 코드에서 활성화 함수만 바꿔가며 그리드 맵 출력을 할 수 있습니다. 다음은 각각의 결과입니다. (가중치와 편향을 바꿔가면서 테스트하면 더 재미있을 것입니다. ^^)

[계단 함수] == (x) => (x <= 0) ? 0 : 1
stepfunction.png

[tanh] == (x) => Math.Tanh(x)
tanh.png

[ReLU] == (x) => (x <= 0) ? 0 : x
tanh.png

[Leaky ReLU] == (x) => (x <= 0) ? 0.01 * x : x
tanh.png

[항등 함수] == (x) => x
tanh.png

[소프트맥스 함수] == (x) => Math.Exp(x) / sumOfAllExp
tanh.png




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 6/7/2023]

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
 




1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13431정성태10/31/20232773스크립트: 60. 파이썬 - 비동기 FastAPI 앱을 gunicorn으로 호스팅
13430정성태10/30/20232668닷넷: 2153. C# - 사용자가 빌드한 ICU dll 파일을 사용하는 방법
13429정성태10/27/20232955닷넷: 2152. Win32 Interop - C/C++ DLL로부터 이중 포인터 버퍼를 C#으로 받는 예제파일 다운로드1
13428정성태10/25/20233017닷넷: 2151. C# 12 - ref readonly 매개변수
13427정성태10/18/20233219닷넷: 2150. C# 12 - 정적 문맥에서 인스턴스 멤버에 대한 nameof 접근 허용(Allow nameof to always access instance members from static context)
13426정성태10/13/20233385스크립트: 59. 파이썬 - 비동기 호출 함수(run_until_complete, run_in_executor, create_task, run_in_threadpool)
13425정성태10/11/20233187닷넷: 2149. C# - PLinq의 Partitioner<T>를 이용한 사용자 정의 분할파일 다운로드1
13423정성태10/6/20233167스크립트: 58. 파이썬 - async/await 기본 사용법
13422정성태10/5/20233311닷넷: 2148. C# - async 유무에 따른 awaitable 메서드의 병렬 및 예외 처리
13421정성태10/4/20233369닷넷: 2147. C# - 비동기 메서드의 async 예약어 유무에 따른 차이
13420정성태9/26/20235556스크립트: 57. 파이썬 - UnboundLocalError: cannot access local variable '...' where it is not associated with a value
13419정성태9/25/20233210스크립트: 56. 파이썬 - RuntimeError: dictionary changed size during iteration
13418정성태9/25/20233905닷넷: 2146. C# - ConcurrentDictionary 자료 구조의 동기화 방식
13417정성태9/19/20233439닷넷: 2145. C# - 제네릭의 형식 매개변수에 속한 (매개변수를 가진) 생성자를 호출하는 방법
13416정성태9/19/20233252오류 유형: 877. redis-py - MISCONF Redis is configured to save RDB snapshots, ...
13415정성태9/18/20233744닷넷: 2144. C# 12 - 컬렉션 식(Collection Expressions)
13414정성태9/16/20233501디버깅 기술: 193. Windbg - ThreadStatic 필드 값을 조사하는 방법
13413정성태9/14/20233699닷넷: 2143. C# - 시스템 Time Zone 변경 시 이벤트 알림을 받는 방법
13412정성태9/14/20236976닷넷: 2142. C# 12 - 인라인 배열(Inline Arrays) [1]
13411정성태9/12/20233477Windows: 252. 권한 상승 전/후 따로 관리되는 공유 네트워크 드라이브 정보
13410정성태9/11/20235000닷넷: 2141. C# 12 - Interceptor (컴파일 시에 메서드 호출 재작성) [1]
13409정성태9/8/20233860닷넷: 2140. C# - Win32 API를 이용한 모니터 전원 끄기
13408정성태9/5/20233819Windows: 251. 임의로 만든 EXE 파일을 포함한 ZIP 파일의 압축을 해제할 때 Windows Defender에 의해 삭제되는 경우
13407정성태9/4/20233574닷넷: 2139. C# - ParallelEnumerable을 이용한 IEnumerable에 대한 병렬 처리
13406정성태9/4/20233542VS.NET IDE: 186. Visual Studio Community 버전의 라이선스
13405정성태9/3/20233973닷넷: 2138. C# - async 메서드 호출 원칙
1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...