Е. Миркес - Учебное пособие по курсу «Нейроинформатика»

• Название: Учебное пособие по курсу «Нейроинформатика»
• Автор: Е. Миркес
• Издательство: КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
• Жанр: Программирование
• Год: 2002

Данное учебное пособие подготовлено на основе курса лекций по дисциплине «Нейроинформатика», читавшегося с 1994 года на факультете Информатики и вычислительной техники Красноярского государственного технического университета.

Несколько слов о структуре пособия. Далее во введении приведены учебный план по данному курсу, задания на лабораторные работы. Следующие главы содержат одну или несколько лекций. Материал, приведенный в главах, несколько шире того, что обычно дается на лекциях. В приложения вынесены описания программ, используемых в данном курсе (Clab и Нейроучебник), и проект стандарта нейрокомпьютера, включающий в себя два уровня — уровень запросов компонентов универсального нейрокомпьютера и уровень языков описания отдельных компонентов нейрокомпьютера.

Данное пособие является электронным и включает в себя программы, необходимые для выполнения лабораторных работ.

---

Описание запроса:

Pascal:

Function Modify(Net: PString; OldStep, NewStep: Real; Tipe: Integer; Grad: PRealArray): Logic;

C:

Logic Modify(PString Net, Real OldStep, Real NewStep, Integer Tipe, PRealArray Grad)

Описание аргументов:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

OldStep, NewStep — параметры обучения.

Tipe — одна из констант InSignals или Parameters.

Grad — адрес массива поправок или пустой указатель.

Назначение — проводит обучение параметров или входных сигналов сети, указанной в параметре Net.

Описание исполнения.

1. Если Error <> 0, то выполнение запроса прекращается.

2. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является первая сеть в списке сетей компонента сеть.

3. Если список сетей компонента сеть пуст или имя сети, переданное в аргументе Net в этом списке не найдено, то возникает ошибка 301 — неверное имя сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

4. Если аргумент Grad содержит пустой указатель, то поправки берутся из массива Back.Parameters или Back.InputSignals в зависимости от значения аргумента Tipe.

5. В зависимости от значения аргумента Tipe для каждого параметра или входного сигнала P, при условии, что соответствующий ему элемент маски обучаемости, соответствующей аргументу Tipe равен –1 (значение истина) выполняется следующая процедура:

 • P1=P*OldStep+DP*NewStep

 • Если для типа, которым описан параметр P, заданы минимальное и максимальное значения, то:

 • P2=Pmin, при P1

 • P2=Pmax, при P1>Pmax

 • P2=P1 в противном случае

Изменить маску обучаемости (ModifyMask)

Описание запроса:

Pascal:

Function ModifyMask(Net: PString; Tipe: Integer; NewMask: PLogicArray): Logic;

C:

Logic Modify(PString Net, Integer Tipe, PLogicArray NewMask)

Описание аргументов:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

Tipe — одна из констант InSignals или Parameters.

NewMask — новая маска обучаемости.

Назначение — Заменяет маску обучаемости параметров или входных сигналов сети, указанной в параметре Net.

Описание исполнения.

1. Если Error <> 0, то выполнение запроса прекращается.

2. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является первая сеть в списке сетей компонента сеть.

3. Если список сетей компонента сеть пуст или имя сети, переданное в аргументе Net в этом списке не найдено, то возникает ошибка 301 — неверное имя сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

4. В зависимости от значения параметра Tipe заменяет маску обучаемости параметров или входных сигналов на переданную в параметре NewMask.

Обнулить градиент (NullGradient)

Описание запроса:

Pascal:

Function NullGradient(Net: PString): Logic;

C:

Logic NullGradient(PString Net)

Описание аргументов:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

Назначение — производит обнуление градиента сети, указанной в параметре Net.

Описание исполнения.

1. Если Error <> 0, то выполнение запроса прекращается.

2. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является первая сеть в списке сетей компонента сеть.

3. Если список сетей компонента сеть пуст или имя сети, переданное в аргументе Net в этом списке не найдено, то возникает ошибка 301 — неверное имя сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

4. Обнуляются массивы Back.Parameters и Back.OutSignals.

Случайное направление спуска (RandomDirection)

Описание запроса:

Pascal:

Function RandomDirection(Net: PString; Range: Real): Logic;

C:

Logic RandomDirection(PString Net, Real Range)

Описание аргументов:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

Range — относительная ширина интервала, на котором должны быть распределены значения случайной величины.

Назначение — генерирует вектор случайных поправок к параметрам сети.

Описание исполнения.

1. Если Error <> 0, то выполнение запроса прекращается.

2. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является первая сеть в списке сетей компонента сеть.

3. Если список сетей компонента сеть пуст или имя сети, переданное в аргументе Net в этом списке не найдено, то возникает ошибка 301 — неверное имя сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

4. Замещают все значения массива Back.Parameters на случайные величины. Интервал распределения случайной величины зависит от типа параметра, указанного при описании сети (ParamType) и аргумента Range. Полуширина интервала определяется как произведение полуширины интервала допустимых значений параметра, указанных в разделе ParamDef описания сети на величину Range. Интервал распределения случайной величины определяется как [–Полуширина; Полуширина].

Запросы, работающие со структурой сети

К третьей группе относятся запросы, позволяющие изменять структуру сети. Часть запросов этой группы описана в разд. «Остальные запросы».

Вернуть параметры сети (nwGetData)

Описание запроса:

Pascal:

Function nwGetData(Net: PString; DataType: Integer; Var Data: PRealArray): Logic;

C:

Logic nwGetData(PString Net, Integer DataType, PRealArray* Data)

Описание аргументов:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

DataType — одна из восьми предопределенных констант, описывающих тип данных сети.

Data — возвращаемый массив параметров сети.

Назначение — возвращает параметры, входные или выходные сигналы сети, указанной в аргументе Net.

Описание исполнения.

1. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является перавя сеть в списке сетей компонента сеть.

2. Если имя сети, переданное в аргументе Net не найдено в списке сетей компонента сеть или этот список пуст, то возникает ошибка 301 — неверное имя сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

3. Если значение, переданное в аргументе DataType больше семи или меньше нуля, то возникает ошибка 306 — ошибочный тип параметра сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

4. В массиве Data возвращаются указанные в аргументе DataType параметры сети.

Установить параметры сети (nwSetData)

Описание запроса:

Pascal:

Function nwSetData(Net: PString; DataType: Integer; Var Data: RealArray): Logic;

C:

Logic nwSetData(PString Net, Integer DataType, RealArray* Data)

Описание аргументов:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

DataType — одна из восьми предопределенных констант, описывающих тип данных сети.

Data — массив параметров для замещения текущего массива параметров сети.

Назначение — замещает параметры, входные или выходные сигналы сети, указанной в аргументе Net на значения из массива Data.

Описание исполнения.

1. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является первая сеть в списке сетей компонента сеть.

2. Если имя сети, переданное в аргументе Net не найдено в списке сетей компонента сеть или этот список пуст, то возникает ошибка 301 — неверное имя сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

3. Если значение, переданное в аргументе DataType больше семи или меньше нуля, то возникает ошибка 306 — ошибочный тип параметра сети, управление передается обработчику ошибок, а обработка запроса прекращается.

4. Значения параметров (входных или выходных сигналов) сети заменяются на значения из массива Data. Если длинны массива Data недостаточно для замены значений всех параметров (входных или выходных сигналов), то замещаются только столько элементов массива параметров (входных или выходных сигналов) сколько элементов в массиве Data. Если длинна массива Data больше длинны массива параметров (входных или выходных сигналов), то заменяются все элементы вектора параметров (входных или выходных сигналов), а лишние элементы массива Data игнорируются.

Нормализовать сеть (NormalizeNet)

Описание запроса:

Pascal:

Function NormalizeNet(Net: PString): Logic;

C:

Logic NormalizeNet(PString Net)

Описание аргумента:

Net — указатель на строку символов, содержащую имя сети.

Назначение — нормализация сети, указанной в аргументе Net.

Описание исполнения.

1. Если в качестве аргумента Net дан пустой указатель, или указатель на пустую строку, то исполняющим запрос объектом является первая сеть в списке сетей компонента сеть.