Генетические алгоритмы

1. Идея метода

Генетические алгоритмы используют принцип естественного отбора и эволюционной мутации для конструирования или обучения нейросетей. Иногда бывает очень трудно построить хорошую модель нейросети для конкретной задачи обработки информации, из-за трудности понимания работы как самой нейросети, так и принципов, управляющих информацией в самой задаче из-за её неформализуемости (а нейросети используются чаще всего именно в таких задачах).

Существуют различные приложения генетических алгоритмов: 1. Построение топологии НС; 2. Обучение нейросети; 3. Оптимизация контрольных параметров.

2. Алгоритм работы для задачи построения топологии

Входные данные: начальная популяция нейросетей, предположительно подходящих для решения задачи.

Выходные данные: нейросеть, решающая задачу с требуемой точностью.

1. Обучение каждой нейросети в популяции

2. Для каждой НС определяется её эффективность решения данной задачи

3. Если задача решена какой либо нейросетью, ВЫХОД

4. Наименее эффективные НС удаляются из популяции, наиболее эффективные скрещиваются(1) и дают новое поколение НС; самая лучшая нейросеть остается в популяции

5. На новое поколение накладывается мутация(2) (чтобы обойти локальные минимумы ошибки)

6. Повторяется цикл с 1.

1: Механизм скрещивание НС зависит от конкретной архитектуры нейросети. Например, для многослойного персептрона с прямым распространением этот процесс представляет собой образование новой НС, в которой выходные нейроны родителей станут скрытыми нейронами потомка (рис. 1). При этом сохраняются знания, накопленные родителями.

Скрещивание двух нейросетей для образования нового поколения

Рис. 1

2: Мутация может представлять собой умножения произвольно выбранных весов НС на случайный коэффициент, близкий к 1.

3. Алгоритм работы для задачи обучения нейросети

Входные данные: нейросеть, требующая обучения.

Содержание Назад Вперед

Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий