Beispiel #1
0
        static void Main(string[] args)
        {
            int data_size = 30;

            double[,] input =
            {
                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 0, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  1, 0, 0, 1, 0,
                  1, 1, 1, 1, 1,
                  0, 0, 0, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 1, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                //////////////////////////
                { 0, 1, 1, 1, 1,
                  0, 1, 0, 0, 1,
                  0, 1, 0, 0, 1,
                  0, 1, 0, 0, 1,
                  0, 1, 1, 1, 1 },

                { 0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 1, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  1, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  1, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 1,
                  0, 0, 0, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 1, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0 },
                ///////////////////
                { 1, 1, 1, 1, 0,
                  1, 0, 0, 1, 0,
                  1, 0, 0, 1, 0,
                  1, 0, 0, 1, 0,
                  1, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 1,
                  0, 0, 0, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 1, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0 },

                { 0, 0, 1, 1, 1,
                  0, 0, 1, 0, 1,
                  0, 0, 1, 1, 1,
                  0, 0, 1, 0, 1,
                  0, 0, 1, 1, 1 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0 }
            };
            double[,] res =
            {
                { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 },

                { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 },

                { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0 },
                { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 }
            };


            int test_size = 10;

            double[,] test =
            {
                { 1, 1, 1, 0, 0,
                  1, 0, 1, 0, 0,
                  1, 0, 1, 0, 0,
                  1, 0, 1, 0, 0,
                  1, 1, 1, 0, 0 },

                { 0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 0, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  1, 0, 0, 1, 0,
                  1, 1, 1, 1, 1,
                  0, 0, 0, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 0, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 0, 0,
                  0, 1, 0, 0, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 1, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0,
                  0, 1, 1, 0, 0,
                  0, 0, 1, 0, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0 },

                { 0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 1, 0, 1, 0,
                  0, 1, 1, 1, 0,
                  0, 0, 0, 1, 0,
                  0, 0, 1, 1, 0 },
            };

            Perceptron p = new Perceptron(25, 100, 10);

            p.train(input, res);

            //p.printR();


            double[] my_res;
            for (int i = 0; i < test_size; i++)
            {
                my_res = p.calculate(getrow(test, 25, i));
                foreach (double d in my_res)
                {
                    Console.Write("{0} ", d);
                }
                Console.WriteLine();
            }

            Console.WriteLine("testc");
            double[] testc =
            {
                0, 1, 1, 1, 0,
                0, 1, 0, 1, 0,
                0, 1, 1, 1, 0,
                0, 0, 0, 1, 0,
                0, 1, 1, 1, 0
            };

            double[] sres = p.calculate(testc);
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.Write("{0} ", sres[i]);
            }

            Console.Write("\nмертвые {0} ", p.count_dead(input, data_size));

            Console.ReadKey();
        }
Beispiel #2
0
        static void Main(string[] args)
        {
            //Lee los datos de un archivo plano
            int MaximosRegistros = 2000;

            double[] entrada = new double[MaximosRegistros + 1];
            double[] salidas = new double[MaximosRegistros + 1];

            //Qué valores de entrada se usarán para entrenamiento y cuáles para validación de "overfitting"
            bool[] entraValida = new bool[MaximosRegistros + 1];

            const string urlArchivo       = "datos.tendencia";
            int          ConjuntoEntradas = LeeDatosArchivo(urlArchivo, entrada, salidas);

            //Normaliza los valores entre 0 y 1 que es lo que requiere el perceptrón
            double minimoX = entrada[0], maximoX = entrada[0];
            double minimoY = salidas[0], maximoY = salidas[0];

            for (int cont = 0; cont < ConjuntoEntradas; cont++)
            {
                if (entrada[cont] > maximoX)
                {
                    maximoX = entrada[cont];
                }
                if (salidas[cont] > maximoY)
                {
                    maximoY = salidas[cont];
                }
                if (entrada[cont] < minimoX)
                {
                    minimoX = entrada[cont];
                }
                if (salidas[cont] < minimoY)
                {
                    minimoY = salidas[cont];
                }
            }

            for (int cont = 0; cont < ConjuntoEntradas; cont++)
            {
                entrada[cont]     = (entrada[cont] - minimoX) / (maximoX - minimoX);
                salidas[cont]     = (salidas[cont] - minimoY) / (maximoY - minimoY);
                entraValida[cont] = false;
            }

            //Marca al azar que valores usará para entrenar y cuáles para validar "overfitting"
            int    porcentaje   = 20;
            int    totalValida  = ConjuntoEntradas * porcentaje / 100;
            int    cuentaValida = 0;
            Random aleatorio    = new Random(100);

            do
            {
                int pos = aleatorio.Next(ConjuntoEntradas);
                if (entraValida[pos] == false)
                {
                    entraValida[pos] = true;
                    cuentaValida++;
                }
            } while (cuentaValida < totalValida);


            int numEntradas = 1; //Número de entradas
            int capa0       = 5; //Total neuronas en la capa 0
            int capa1       = 5; //Total neuronas en la capa 1
            int capa2       = 1; //Total neuronas en la capa 2

            Perceptron perceptron = new Perceptron(numEntradas, capa0, capa1, capa2);

            //Estas serán las entradas externas al perceptrón
            List <double> entradas = new List <double>();

            entradas.Add(0);

            //Estas serán las salidas esperadas externas al perceptrón
            List <double> salidaEsperada = new List <double>();

            salidaEsperada.Add(0);

            //Ciclo que entrena la red neuronal
            double anteriorAjuste = Double.MaxValue; //Para validar el "overfitting"
            int    ciclos         = 0;

            while (true)
            {
                ciclos++;
                //if (ciclos >= 80000) break;

                //Por cada ciclo, se entrena el perceptrón con todos los valores
                for (int conjunto = 0; conjunto < ConjuntoEntradas; conjunto++)
                {
                    //Si el valor es para validar no lo usa para entrenar
                    if (entraValida[conjunto] == true)
                    {
                        continue;
                    }

                    //Entradas y salidas esperadas
                    entradas[0]       = entrada[conjunto];
                    salidaEsperada[0] = salidas[conjunto];

                    //Primero calcula la salida del perceptrón con esas entradas
                    perceptron.calculaSalida(entradas);

                    //Luego entrena el perceptrón para ajustar los pesos y umbrales
                    perceptron.Entrena(entradas, salidaEsperada);
                }

                //Valida el "overfitting"
                double ajusteValidando = 0;
                for (int conjunto = 0; conjunto < ConjuntoEntradas; conjunto++)
                {
                    //Si el valor es para entrenar no lo usa para validar
                    if (entraValida[conjunto] == false)
                    {
                        continue;
                    }

                    //Entradas y salidas esperadas
                    entradas[0]       = entrada[conjunto];
                    salidaEsperada[0] = salidas[conjunto];
                    ajusteValidando  += perceptron.CalculaAjuste(entradas, salidaEsperada);
                }

                //Console.WriteLine("Ciclo: " + ciclos.ToString() + " Ajuste: " + ajusteValidando.ToString());

                //Si el nuevo entrenamiento aleja la precisión entonces termina el entrenamiento
                if (ajusteValidando > anteriorAjuste)
                {
                    Console.WriteLine("Posible Overfitting en: " + ciclos.ToString());
                    break;
                }
                else
                {
                    anteriorAjuste = ajusteValidando;
                }
            }

            //Muestra el resultado del entrenamiento
            for (int conjunto = 0; conjunto < ConjuntoEntradas; conjunto++)
            {
                if (entraValida[conjunto] == false)
                {
                    continue;
                }

                //Entradas y salidas esperadas
                entradas[0]       = entrada[conjunto];
                salidaEsperada[0] = salidas[conjunto];

                //Calcula la salida del perceptrón con esas entradas
                perceptron.calculaSalida(entradas);

                //Muestra la salida
                perceptron.SalidaPerceptron(entradas, salidaEsperada);
            }

            Console.WriteLine("Finaliza");
            Console.ReadKey();
        }