Исследование результатов работы программы-эмулятора ИНС

public double GetDispersion()        

{            

double step = (Xmax() - Xmin()) / 100;            

double prevD = 0;            

double D = 1;            

double M = this.GetExpectation();            

while (Math.Abs(D - prevD) > 0.000001)            

{                

prevD = D;                

double current = 0;                

for (double x = Xmin(); x < Xmax(); x += step)                

{                    

current += step *                               

(Math.Pow((x + step - M), 2) * GetDensityFunctionValue(x + step) +                                

Math.Pow((x - M), 2) * GetDensityFunctionValue(x)) / 2;                

}                

D = current;                

step /= 2;            

}            

return D;        

}         

public double Xmin()        

{            

return Values[0].GetX;        

}         

public double Xmax()        

{            

return Values[Values.Count-1].GetX;        

}    

}

public class UniversalGenerator : IGenerator    

{        

private UniversalDistributionFunction Function = null;        

private IntervalFinder Finder = new IntervalFinder();//класс выполняющий разбиение интервала          

private Random BaseGenerator = new Random();//генератор базовой случайной величины         

private int Intervals;         

//конструктор заполняет внутренние поля         

public UniversalGenerator(int NumIntervals, List<Inflection> Values)         

{            

Function = UniversalDistributionFunction.Create(Values);//получаем экземпляр функции распределения             

Finder.Find(NumIntervals);//находим границы карманов             

Intervals = NumIntervals;        

}         

//сгенерировать очередное значение        

public double GenerateValue()        

{            

double x1 = BaseGenerator.NextDouble();// генерация очередного значения базовой случайной величины             

double result;            

//ищем номер интервала в который попало значение             

for (int i = 1; i < Finder.Borders.GetNumberOfPoints(); i++)            

{                

if (x1 <= ((double)i/Intervals))                

{                    

double x2 = BaseGenerator.NextDouble();//получаем ещё одно значение из генератора БСВ                     

//растяжение второго значения БСВ в пределах интервала                     

result = x2*(Finder.Borders.GetPoint(i) - Finder.Borders.GetPoint(i - 1)) + Finder.Borders.GetPoint(i - 1);                     

return result;                

}            

}            

throw new Exception("Значение БСВ за пределами допустимого интервала!\n");         

}         

public List<double> GetIntervals()        

{            

return Finder.GetIntervals();}}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение B.Эмулятор НС Хемминга.

 

 

 

 

unit Unit1;

 

interface

//uses ExtCtrls, Classes, Controls, StdCtrls;

uses

  Windows, Messages,ExtCtrls, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

  Dialogs, StdCtrls;

 

type

InputNeiron=Record// Òèï — íåéðîí ïåðâîãî ñëîÿ

w: array[1..1681] of real; // Âåñîâûå êîýôôèöèåíòû âõîäîâ

Output: real; // Âûõîä

end;

 

Neiron=record // Òèï — íåéðîí âòîðîãî ñëîÿ

Output:real; // Âûõîä

Sum: real; // Âçâåøåííàÿ ñóììà âõîäîâ

end;

 

TForm1 = class(TForm)

    Button1: TButton;

    Button2: TButton;

    Memo1: TMemo;

    Memo2: TMemo;

    Label1: TLabel;

    Button3: TButton;

    Button4: TButton;

    Memo3: TMemo;

    Label2: TLabel;

    Label3: TLabel;

    Label4: TLabel;

    CheckBox1: TCheckBox;

    Label5: TLabel;

    Label6: TLabel;

    Label7: TLabel;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure Button2Click(Sender: TObject);

    procedure vScale(I1,I2: TImage);

    procedure Button3Click(Sender: TObject);

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 procedure Button4Click(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

 

const SourceSize=100; // Ðàçìåð ñòîðîíû èñõîäíîãî èçîáðàæåíèÿ

DestSize=40; // Ðàçìåð ñòîðîíû èçîáðàæåíèÿ äëÿ ðàñïîçíàâàíèÿ

N=DestSize*DestSize; // Ñêîëüêî âõîäîâ

m=20; // Ñêîëüêî îáðàçîâ

e=-1/(M*2); // Âåñ ñèíàïñîâ âòîðîãî ñëîÿ

 

var

  Form1: TForm1;

  InputRow: array[1..m] of InputNeiron;//Ïåðâûé ñëîé íåéðîíîâ

SecondRow: array[1..m] of Neiron;//Âòîðîé ñëîé íåéðîíîâ

I1,I2:timage;//Ýòàëîííûé è ìàñøòàáèðîâàííûé îáðàçû

Outputs:array[1..m] of real; // Êîïèÿ âûõîäîâ ïðåäûäóùåãî ïðîõîäà

i,j,x,y,count,max, index:integer;

 

 

implementation

 

{$R *.dfm}

 

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

label1.Caption := 'îáó÷åíèå';

 

memo1.Clear;

I1:=TImage.Create(self);

I2:=TImage.Create(self);

I2.Width:=DestSize;

I2.Height:=DestSize;

for i:=1 to m do

begin

I1.Picture.LoadFromFile('ideal\'+IntToStr(i-1)+'.bmp');

vScale(I1,I2); // ×èòàåì è ìàñøòàáèðóåì îáðàç

x:=1;

y:=1;

for x:=1 to DestSize do

begin

for y:=1 to DestSize do // Ïåðåáèðàåì ïîòî÷å÷íî

begin

if (I2.Canvas.Pixels[x-1,y-1]=clBlack)

then InputRow[i].W[x*DestSize+y]:=0.5

else InputRow[i].W[x*DestSize+y]:=-0.5;

end;

end;

end;

label1.Caption := 'Ñåòü ãîòîâà';

end;

 

procedure TForm1.vScale(I1,I2:TImage);

var k1,k2,MinX,MinY,MaxX,MaxY:integer; // Ãðàíèöû ëîêàëèçîâàííîé öèôðû

ScaleX, ScaleY: real;//// Êîýôôèöèåíòû ñæàòèÿ

begin

MinX:= SourceSize+1;

MinY:= MinX;

MaxX:= -1;

MaxY:= -1;

for x:=0 to SourceSize-1 do//ìàññèâ Pixels íóìåðóåòñÿ ñ 0

for y:=0 to SourceSize-1 do

if I1.Canvas.Pixels[x,y]=clBlack then begin

if x<MinX then MinX:=x;

if y<MinY then MinY:=y;

if x>MaxX then MaxX:=x;

if y>MaxY then MaxY:=y end;

 

ScaleX:=(MaxX-MinX)/DestSize;

ScaleY:=(MaxY-MinY)/DestSize;

for x:=0 to DestSize-1 do

for y:=0 to DestSize-1 do

begin

k1 := Round(x*ScaleX+MinX);

k2 := Round(y*ScaleY+MinY);

I2.Canvas.Pixels[x,y] := I1.Canvas.Pixels[k1,k2];

end;

end;

 

 

 

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

var

flag:bool;

q:integer;

BitMap1:TBitMap;

BitMap2:TBitMap;

begin

I1.Picture.LoadFromFile('test\'+ memo2.text +'.bmp');

vScale(I1,I2);

BitMap1:=TBitMap.Create;

// Çàãðóçêà â BitMap âûáðàííîãî ãðàôè÷åñêîãî ôàéëà (òóò òîêà áìï ìîæíî)

BitMap1.LoadFromFile('test\' + memo2.text + '.bmp');

// Ïåðåíîñ èçîáðàæåíèÿ íà êàíâó ôîðìû

Canvas.Draw(360, 250, BitMap1);

for i:=1 to m do

begin

 

InputRow[i].Output:=0;

for x:=1 to DestSize do

for y:=1 to DestSize do // Ïîäà¸ì îáðàç íà íåéðîíû ïåðâîãî ñëîÿ

if i2.Canvas.Pixels[x-1,y-1]=clBlack then

InputRow[i].Output:= InputRow[i].Output+InputRow[i].W[x*DestSize+y]

else InputRow[i].Output:= InputRow[i].Output-InputRow[i].W[x*DestSize+y];

if InputRow[i]. Output>=N/2 then

InputRow[i].Output:=N/2; // Âûõîä - ÷åðåç ôóíêöèþ ëèíåéíîãî ïîðîãà

end;

for i:=1 to m do

begin

SecondRow[i].Output:= InputRow[i].Output;

Outputs[i]:=InputRow[i].Output;

SecondRow[i].Sum:=0;

end;

Count:=0;

repeat

for i:=1 to m do // Çíà÷åíèÿ ïðåäûäóùåé èòåðàöèè

begin

Outputs[i]:=SecondRow[i].Output;

SecondRow[i].Sum := 0;

end;

for i:=1 to m do // Îäèí øàã ðàáîòû âòîðîãî ñëîÿ

for j:=1 to m do

if i=j then // c åãî âûõîäîâ íà åãî æå âõîäû

SecondRow[j].Sum := SecondRow[j].Sum+ SecondRow[i].Output

else

SecondRow[j].Sum := SecondRow[j].Sum+ SecondRow[i].Output * e;

Flag:=true;

for i:=1 to m do

begin

SecondRow[i].Output := SecondRow[i].Sum;

If Outputs[i] <> SecondRow[i].Output then flag:=false;

end;

Count:=Count+1;

until (flag or (Count>25));

Max:= -N;

For i:=1 to m do

If SecondRow[i].Output>Max then

begin

Max := Round(SecondRow[i].Output);

Index := i;

end;

if Index > 10 then

Memo1.Text:=(Inttostr(index-11)) else Memo1.Text:=(Inttostr(index-1));

BitMap2:=TBitMap.Create;

// Çàãðóçêà â BitMap âûáðàííîãî ãðàôè÷åñêîãî ôàéëà (òóò òîêà áìï ìîæíî)

BitMap2.LoadFromFile('ideal\'+ memo1.Text + '.bmp');

// Ïåðåíîñ èçîáðàæåíèÿ íà êàíâó ôîðìû

Canvas.Draw(510, 250, BitMap2);

end;

 

 

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);

begin

form1.Close;

end;

 

procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);

var

I3:TImage;

k,l,t,o,a:integer;

g,h,s,p:real;

v: array[0..10000] of integer;

begin

Randomize;

a:= strtoint(memo3.text);

I3:=TImage.Create(self);

I3.Picture.LoadFromFile('ideal\'+ memo2.Text+'.bmp');

if(checkbox1.Checked = false) then

begin

for k:=0 to SourceSize-1 do

for l:=0 to SourceSize-1 do

if (a<>0) then

if ((random(101))<= a) then

begin

if I3.Canvas.Pixels[k,l]=clBlack then

I3.Canvas.Pixels[k,l]:=clWhite else

I3.Canvas.Pixels[k,l]:=clBlack;

end;

end else

//for o:=0 to round((SourceSize*a)) do

repeat

begin

g:= (random(10000)/5000)-1;

h:= (random(10000)/5000)-1;

for t:=0 to 100 do

begin

g:= (random(10000)/5000)-1;

h:= (random(10000)/5000)-1;

if((g*g + h*h)>0) then

if ((g*g + h*h)<=1) then

break;

end;

s:=(g*g + h*h);

p:=g*sqrt((-2*ln(s))/s);

p:=round((((p/3)+1)*SourceSize*SourceSize)/2)+3000;

if(p<0) then

p:=p+10000;

if(p>10000) then

p:=10000;

label6.Caption := floattostr(p);

k:=trunc(p/100);

label6.Caption := inttostr(k);

l:=round(p-k*100);

label7.Caption := inttostr(l);

if v[round(p)]=0 then

if I3.Canvas.Pixels[k,l]=clBlack then

I3.Canvas.Pixels[k,l]:=clWhite else

I3.Canvas.Pixels[k,l]:=clBlack else o:=o-1;

v[round(p)]:=1;

o:=o+1;

//s:=p/SourceSize;

//k:= (p/SourceSize);

end;

until o>round((SourceSize*a));

for o:=0 to sqr(SourceSize-1) do

v[o]:=0;

I3.Picture.SaveToFile('test\'+memo2.Text+'.bmp');

end;

end.