Χεμπιανά μοντζλα μάκθςθσ. Κϊςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

Σχετικά έγγραφα
Τα Δίκτυα Perceptron και ADALINE. Κϊςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

Μάκθςθ Κατανομϊν Πικανότθτασ και Ομαδοποίθςθ

Μθχανζσ Διανυςμάτων Υποςτιριξθσ Support Vector Machines. Κϊςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Ρλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

Σ ΤΑΤ Ι Σ Τ Ι Κ Η. Statisticum collegium V

Το Δίκτυο Multi-Layer Perceptron και ο Κανόνασ Back-Propagation. Κϊςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

Η θεωρία τησ ςτατιςτικήσ ςε ερωτήςεισ-απαντήςεισ Μέροσ 1 ον (έωσ ομαδοποίηςη δεδομένων)

ΜΑ032: ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Εαρινό εξάμηνο , Διδάςκων: Γιώργοσ Γεωργίου ΕΝΔΙΑΜΕΗ ΕΞΕΣΑΗ, 21 Μαρτίου, 2012 Διάρκεια: 2 ώρεσ

Μθχανικι Μάκθςθ Μάκθμα 1 Βαςικζσ ζννοιεσ

ΧΕΔΙΑΜΟ ΠΡΟΪΟΝΣΩΝ ΜΕ Η/Τ

Γράφοι. Δομζσ Δεδομζνων Διάλεξθ 9

Δυναμικι Μθχανϊν I. Διάλεξθ 16. Χειμερινό Εξάμθνο 2013 Τμιμα Μθχανολόγων Μθχ., ΕΜΠ

Στατιςτικά Μοντζλα και ο Κανόνασ του Bayes

ΕΡΓΑΣΗΡΙΑΚΗ ΑΚΗΗ 4.1

ΘΥ101: Ειςαγωγι ςτθν Πλθροφορικι

Θέματα διπλωματικών εργαςιών ςτην ανάλυςη εικόνασ

Ιςοηυγιςμζνα δζντρα και Β- δζντρα. Δομζσ Δεδομζνων

ΑΝΣΙΣΡΟΦΗ ΤΝΑΡΣΗΗ. f y x y f A αντιςτοιχίηεται ςτο μοναδικό x A για το οποίο. Παρατθριςεισ Ιδιότθτεσ τθσ αντίςτροφθσ ςυνάρτθςθσ 1. Η. f A τθσ f.

Ποσοτικές Μέθοδοι Δρ. Χάϊδω Δριτσάκη

Πόςο εκτατό μπορεί να είναι ζνα μη εκτατό νήμα και πόςο φυςικό. μπορεί να είναι ζνα μηχανικό ςτερεό. Συνιςταμζνη δφναμη versus «κατανεμημζνησ» δφναμησ

ΦΥΕ 14 ΑΚΑΔ. ΕΤΟΣ Η ΕΡΓΑΣΙΑ. Ημερομηνία παράδοςησ: 12 Νοεμβρίου (Όλεσ οι αςκιςεισ βακμολογοφνται ιςοτίμωσ με 10 μονάδεσ θ κάκε μία)

Παράςταςη ςυμπλήρωμα ωσ προσ 1

ΒΙΟΛΟΓΟΙ ΓΙΑ ΦΥΣΙΚΟΥΣ

5 ΜΕΘΟΔΟΙ - ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ

Παράςταςη ακεραίων ςτο ςυςτημα ςυμπλήρωμα ωσ προσ 2

Γεωργικός Πειραματισμός ΙΙ

ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΚΆ ΤΣΉΜΑΣΑ. 7 θ Διάλεξθ Διαχείριςθ Μνιμθσ Μζροσ Γ

Ανάπτυξη Εφαρμογών με Σχεςιακέσ Βάςεισ Δεδομένων

Ένα πρόβλθμα γραμμικοφ προγραμματιςμοφ βρίςκεται ςτθν κανονικι μορφι όταν:

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ Αςκήςεισ 11 ησ Ενότητασ

NH 2 R COOH. Σο R είναι το τμιμα του αμινοξζοσ που διαφζρει από αμινοξφ ςε αμινοξφ. 1 Πρωτεΐνες

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότητα 12: Κανονικοποίηςη. Δρ. Τςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Τμιμα Μθχανικών Πλθροφορικισ ΤΕ

HY437 Αλγόριθμοι CAD

Εργαςτιριο Βάςεων Δεδομζνων

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Ειδικά Θζματα Βάςεων Δεδομζνων

Αναφορά Εργαςίασ Nim Game

ΑΝΑΠΣΤΞΘ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Ε ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΙΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ 3 ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΤΚΕΙΟ Ν. ΜΤΡΝΘ- ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΠΤΡΙΔΑΚΘ Λ.

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότητα 4: Μετατροπή ςχήματοσ Ο/Σ ςε ςχεςιακό. Δρ. Τςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Τμιμα Μθχανικϊν Ρλθροφορικισ ΤΕ

Τεχνολογία Λογιςμικού. Έκτη Διάλεξη Πολυπλοκότητα Λογιςμικού Προςεγγίςεισ Ανάλυςησ και Σχεδίαςησ

Ενδεικτικζσ Λφςεισ Θεμάτων

ΔΕΛΣΙΟ ΣΤΠΟΤ. Ζρευνα Πράξεων Τιοθεςίασ ζτουσ 2016

3 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΤΡΙΚΑΛΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Επιχειρηςιακή Ζρευνα και εφαρμογζσ με την χρήςη του λογιςμικοφ R

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ

ΑΝΩΣΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΣΙΚΑ. Διαφορικόσ και Ολοκληρωτικόσ Λογιςμόσ Δφο ή Περιςςοτζρων Μεταβλητϊν

Μάρκετινγκ V Κοινωνικό Μάρκετινγκ. Πόπη Σουρμαΐδου. Σεμινάριο: Αναπτφςςοντασ μια κοινωνική επιχείρηςη

ςυςτιματα γραμμικϊν εξιςϊςεων

Ενδεικτική Οργάνωςη Ενοτήτων. Α Σάξη. Διδ. 1 ΕΝΟΣΗΣΑ 1. 6 Ομαδοποίθςθ, Μοτίβα,

Μετατροπι Αναλογικοφ Σιματοσ ςε Ψθφιακό. Διάλεξθ 10

Παράγοντεσ υμμετοχήσ Ενηλίκων ςτην Εκπαίδευςη: Ζητήματα Κινητοποίηςησ και Πρόςβαςησ ςε Οργανωμζνεσ Εκπαιδευτικζσ Δραςτηριότητεσ

3 ΕΝΤΟΛΕΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ ( while, do while )

ΗΥ101: Ειςαγωγι ςτθν Πλθροφορικι

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότθτα 1: Βαςικά χαρακτθριςτικά τθσ Θερμοδυναμικισ. ογομϊν Μπογοςιάν Πολυτεχνικι χολι Σμιμα Χθμικϊν Μθχανικϊν

Ειδικά Θζματα Βάςεων Δεδομζνων

ΟΡΓΑΝΩΗ ΒΑΕΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΒΑΕΙ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΣΟ: ΕΦΑΡΜΟΓΗ Ε ΦΤΛΛΑ

ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΚΆ ΤΣΉΜΑΣΑ. 9 θ & 10 θ Διάλεξθ Ιδεατι Μνιμθ Μζροσ Β

1η Ενδιάμεση Τεχνική Έκθεση

HY437 Αλγόριθμοι CAD

Μθχανολογικό Σχζδιο, από τθ κεωρία ςτο πρακτζο Χριςτοσ Καμποφρθσ, Κων/νοσ Βαταβάλθσ

Α.Τ.Ε.Ι. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ Τμήμα πληροφορικής και επικοινωνιών. Συμπίεση ψηφιακών εικόνων με ανάλυση κύριων συνιστωσών και χρήση νευρωνικού δικτύου.

ΕΦΑΡΜΟΓΕ ΒΑΕΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΔΙΚΣΤΟΤ. Φιλιοποφλου Ειρινθ

ΧΗΥΙΑΚΟ ΔΚΠΑΙΔΔΤΣΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΥΤΙΚΗ ΘΔΣΙΚΗ ΚΑΙ ΣΔΦΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΣΔΤΘΤΝΗ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΔΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΔΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΔΥΘΥΝΣΗΣ ΘΔΜΑ Α ΘΔΜΑ Β

Καταςκευζσ Οπλιςμζνου Σκυροδζματοσ Ι

Η αυτεπαγωγή ενός δακτυλίου

Αςφάλεια και Προςταςία Δεδομζνων

Δείκτεσ απόδοςθσ υλικών

Δ ιαγώνιςμα ς το μάθημα Ανάπτυξη Εφαρμογών ςε Προγ ραμματιςτικό Περιβάλ λον

Διαδικηςακή εθαπμογή ανάλςζηρ και επεξεπγαζίαρ δεδομένων κςβεπνηηικών διαβοςλεύζεων. gov.insight. Η. Ζαβιτσάνος, Γ. Γιαννακόποσλος, Γ.

Άςκθςθ 1θ: Να γραφεί αλγόρικμοσ που κα δθμιουργεί με τθ βοικεια διπλοφ επαναλθπτικοφ βρόχου, τον ακόλουκο διςδιάςτατο πίνακα:

Καρβέλης Φώτης ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Α Γυμνασίου

Δομζσ Δεδομζνων Πίνακεσ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Ψθφιακι Επεξεργαςία ιματοσ

Διαγώνισμα Φυσική ς Α Λυκει ου Δυναμική σε μι α δια στασή και στο επι πεδο

Βάρειπ Δεδξμέμωμ. Επγαστήπιο ΙΙ. Τμήμα Πλεπουοπικήρ ΑΠΘ

Πειραματικι Ψυχολογία (ΨΧ66)

Ανϊτερεσ πνευματικζσ λειτουργίεσ Μνιμθ Μάκθςθ -Συμπεριφορά

Οντοκεντρικόσ Προγραμματιςμόσ

Κλαςικι Ηλεκτροδυναμικι

ΛΕΙΤΟΥΓΙΚΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ. 6 θ Διάλεξθ Διαχείριςθ Μνιμθσ Μζροσ Β

Εςωτερικό υδραγωγείο

Βαςεις δεδομενων 1. Δρ. Αλζξανδροσ Βακαλουδθσ

Δείκτεσ Διαχείριςθ Μνιμθσ. Βαγγζλθσ Οικονόμου Διάλεξθ 8

Ειςαγωγι ςτο Δομθμζνο Προγραμματιςμό. Βαγγζλθσ Οικονόμου

Αναπαράςταςθ Γνώςθσ ςτον Παγκόςμιο Ιςτό Ενότθτα 2: XML Δομθμζνα Ζγγραφα Ιςτοφ, Μζροσ 4 ο XPath

Εργαςτιριο Βάςεων Δεδομζνων

Ιςίδωροσ Ροδομαγουλάκθσ Αλγόρικμοι Δικτφων και Πολυπλοκότθτα K-median

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότητα 1: υςτήματα Βάςεων Δεδομζνων. Δρ. Τςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Τμιμα Μθχανικϊν Πλθροφορικισ ΤΕ

Από κεωρια εχουμε μακει ότι ενασ υπολογιςτθσ ςε ζνα δικτυο προςδιοριηεται από μια Ip διευκυνςθ που ζχει τθ γενικι μορφι X.Y.Z.W

α) Στο μιγαδικό επίπεδο οι εικόνεσ δφο ςυηυγϊν μιγαδικϊν είναι ςθμεία ςυμμετρικά ωσ προσ τον πραγματικό άξονα

Παράρτημα Η Ζκδοση 2010 (Το παρόν διατίκεται μόνο ςε χριςτεσ λογιςμικοφ τθσ C.C.S. Α.Ε.)

ΔΟΜΗ ΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Αςκήςεισ με ψευδογλώςςα/ διάγραμμα ροήσ. Αντώνης Μαϊργιώτης

Multi Logo. Προγραμματιςμόσ Η/Υ με Multi Logo. Σχεδίαςη και ανάπτυξη εφαρμογήσ κίνηςησ αντικειμζνου

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΠΙΠΕΔΟ 9 10 (Γ Γυμνασίου- Α Λυκείου)

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΠΙΠΕΔΟ (Β - Γ Λυκείου)

ΥΡΟΝΣΙ ΣΗΡΙΟ Μ. Ε. ΚΑΙ ΚΕΝΣΡΟ ΙΔΙΑΙΣΕΡΩΝ ΜΑΘΗΜΑΣΩΝ «ΚΤΡΙΣ Η» ΔΙΑΓΩΝΙ ΜΑ ΑΕΠΠ

ΕΦΑΡΜΟΓΕ ΒΑΕΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΗ ΝΟΗΛΕΤΣΙΚΗ. Φιλιοποφλου Ειρινθ

Πανελλαδικε σ Εξετα ςεισ Γ Τα ξησ Ημερη ςιου και Δ Τα ξησ Εςπερινου Γενικου Λυκει ου

Καρβέλης Φώτης ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ

Transcript:

Χεμπιανά μοντζλα μάκθςθσ Κϊςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

Ο Κανόνασ του Hebb Donald O. Hebb, Organization of Behavior (1949) Όταν ο άξονασ ενόσ νευρϊνα Α είναι αρκετά κοντά ϊςτε να διεγείρει το νευρϊνα Β και ςυςτθματικά ςυμμετζχει ςτθν ενεργοποίθςι του, τότε κάποια μεταβολικι αλλαγι ςυμβαίνει είτε ςτο ζνα απ' τα δφο είτε και ςτα δφο κφτταρα ζτςι ϊςτε θ αποτελεςματικότθτα με τθν οποία ο Α διεγείρει τον Β αυξάνεται. 2

Ο Κανόνασ του Hebb Αφξθςε το ςυναπτικό βάροσ τθσ ςφνδεςθσ μεταξφ του νευρϊνα Α και του νευρϊνα Β ανάλογα με το γινόμενο των εξόδων τουσ: A a w B b w w + a b 3

Χεμπιανι μάκθςθ και ςτατιςτικι ανάλυςθ Κανόνασ του Hebb Ανάλυςθ Κυρίων Συνιςτωςϊν (Principal Component Analysis PCA) PCA Βζλτιςτθ εξαγωγι γραμμικϊν χαρακτθριςτικϊν Συμπίεςθ πλθροφορίασ PCA = γνωςτι και κλαςςικι ςτατιςτικι μζκοδοσ 4

Στατιςτικι παρατιρθςθ Διάνυςμα παρατιρθςθσ n διαςτάςεισ: x = [x 1,..., x n ] T x 1,..., x n = τυχαίεσ μεταβλθτζσ Διάνυςμα χαρακτθριςτικϊν m διαςτάςεισ: y = [y 1,..., y m ] T y 1,..., y m = τυχαίεσ μεταβλθτζσ (κρυμμζνεσ, όχι άμεςα παρατθριςιμεσ) m < n 5

Γενικό μοντζλο χαρακτθριςτικϊν m < n υπάρχουν ςυναρτήςεισ f 1 (),..., f n () ώςτε x 1 = f 1 (y 1,...,y m ) = f 1 (y) x n = f n (y 1,...,y m ) = f n (y) 6

Διάςταςθ διανφςματοσ παρατιρθςθσ Επιφανειακι διάςταςθ = n Ουςιαςτικι διάςταςθ = m n = 2 m = 1 x 1 = f 1 (y) x 2 = f 2 (y) 7

Γραμμικό μοντζλο χαρακτθριςτικϊν Ειδικι περίπτωςθ n = 2 m = 1 ι απλϊσ x 1 = f 1Τ y x n = f nτ y x = Fy x 1 = f 1 y x 2 = f 2 y 8

Ιδιότθτεσ διανφςματοσ παρατιρθςθσ (m < n) Παρατθριςεισ ςυςχετιςμζνεσ. Πχ. m=1, n=2, f 1, f 2 = βακμωτοί αρικμοί x 1 = f 1 y x 2 = f 2 y και άρα x 2 = (f 2 /f 1 )x 1 9

Πϊσ βρίςκω τα χαρακτθριςτικά; Αν δεν γνωρίηω το F Ανάλυςθ ιδιοτιμϊν του R x = Ε{xx T } R x e i = l i e i e 1,..., e n αντιςτοιχοφν ςε l 1 >... > l n Θζτω U = [e 1,..., e m ] y = U T x 10

Παράδειγμα PCA Ο κφριοσ άξονασ ππώτορ ζχει τθν κύπιορ μεγαλφτερθ άξοναρ ςτατιςτικι διαςπορά περιζχει τθν περιςςότερθ πλθροφορία για το ςιμα x 2 ζχει το μικρότερο ςφάλμα προςζγγιςθσ x 1 11 τελεςταίορ κύπιορ άξοναρ

Οριςμοί e i : i κφριο ιδιοδιάνυςμα y i = e it x : i κφρια ςυνιςτϊςα (ΚΣ) Μεταςχθματιςμόσ Karhunen-Loeve (KLT) z = Ux 12

Ιδιότθτεσ Τα κφρια ιδιοδιανφςματα είναι ορκογϊνια Οι κφριεσ ςυνιςτϊςεσ (ΚΣ) είναι αςυςχζτιςτεσ Η διαςπορά τθσ i ΚΣ είναι l i 13

Εφαρμογι: Εξαγωγι χαρακτθριςτικϊν: Βιομετρικά δεδομζνα χελώνασ x 1 = μικοσ καυκάλου x 2 = πλάτοσ καυκάλου x 3 = φψοσ καυκάλου Όλη ζτεδόν η πληροθορία ζηο γραμμικό ζσνδσαζμό 0.813x 1 +0.496x 2 +0.307x 3 Κύρια Σσνιζηώζα Μεηαβληηή 1 2 3 Μήκος 0.813-0.545-0.205 Πλάηος 0.496 0.832-0.249 Ύυος 0.307 0.101 0.947 Διαζπορά 680.4 6.5 2.9 Ποζοζηό ζσνολικής διαζποράς 98.6% 0.9% 0.4% 14

Εφαρμογι: ςυμπίεςθ δεδομζνων 4 15 8 12

Εφαρμογι: Ομαδοποίθςθ δεδομζνων (clustering) Κλάζη 1 Κλάζη 2 16

PCA και γραμμικά Χεμπιανά μοντζλα x 1.. w 1. w n S y x n y = Sw i x i = w T x 17

Χεμπιανι μάκθςθ χωρίσ περιοριςμοφσ w(k+1) = w(k) + [y(k) x(k)] Πρόβλθμα ςφγκλιςθσ w(k) 18

Χεμπιανι μάκθςθ με κανονικοποίθςθ Κανόνασ του Oja (Oja1982) w(k+1) = w(k) + [y(k) x(k) - y(k) 2 w(k) ] w(k) e 1 = κφριο ιδιοδιάνυςμα w(k) 1 19

Σφγκλιςθ του κανόνα του Oja 20

Εξαγωγι πολλϊν κφριων ςυνιςτωςϊν.... y 1 y 2 y m... S S S 21 x 1 x 2 x 3.... x n Μοντζλο APEX

Αλγόρικμοσ APEX Σχζςη ειςόδου-εξόδου Αλγόριθμοσ y i = S i w ij x j - S j c ij y j w ij (k+1) = w ij (k) + [y i (k) x j (k) - y i (k) 2 w ij (k) ] c ij (k+1) = c ij (k) + [y i (k) y j (k) - y i (k) 2 c ij (k) ] 22

Αλγόρικμοσ APEX w 1 (k) e 1 = κφριο ιδιοδιάνυςμα w 2 (k) e 2 = δεφτερο ιδιοδιάνυςμα w 3 (k) e 3 = τρίτο ιδιοδιάνυςμα... w 1 (k), w 2 (k),, w m (k) 1 23