تدريب Perceptron

  • قم بإنشاء كائن Perceptron
  • أنشئ وظيفة تدريبية
  • تدريب المدرك على الإجابات المطلوبة

مهمة تدريبية

تخيل خطًا مستقيمًا في فراغ به نقاط س ص متناثرة.

تدريب مدرك لتصنيف النقاط فوق وتحت الخط.


قم بإنشاء كائن Perceptron

قم بإنشاء كائن Perceptron. سمها بأي شيء (مثل Perceptron).

دع المستشعر يقبل معلمتين:

  1. عدد المدخلات (لا)
  2. معدل التعلم (LearningRate).

اضبط معدل التعلم الافتراضي على 0.00001.

ثم أنشئ أوزانًا عشوائية بين -1 و 1 لكل إدخال.

مثال

// Perceptron Object
function Perceptron(no, learningRate = 0.00001) {

// Set Initial Values
this.learnc = learningRate;
this.bias = 1;

// Compute Random Weights
this.weights = [];
for (let i = 0; i <= no; i++) {
  this.weights[i] = Math.random() * 2 - 1;
}

// End Perceptron Object
}

الأوزان العشوائية

سيبدأ Perceptron بوزن عشوائي لكل إدخال.

معدل التعلم

لكل خطأ ، أثناء تدريب Perceptron ، سيتم تعديل الأوزان بجزء صغير.

هذا الجزء الصغير هو " معدل تعلم Perceptron ".

في كائن Perceptron نسميه Learnc .

التحيز

في بعض الأحيان ، إذا كان كلا المُدخلين صفراً ، فقد ينتج المُدرك المُستقبِل ناتجًا صحيحًا.

لتجنب ذلك ، نعطي الإدراك الحسي مدخلاً إضافيًا بقيمة 1.

هذا يسمى التحيز .


أضف وظيفة تنشيط

تذكر خوارزمية الإدراك الحسي:

  • اضرب كل إدخال بأوزان المستشعر
  • لخص النتائج
  • احسب النتيجة

مثال

this.activate = function(inputs) {
  let sum = 0;
  for (let i = 0; i < inputs.length; i++) {
    sum += inputs[i] * this.weights[i];
  }
  if (sum > 0) {return 1} else {return 0}
}

ستخرج وظيفة التنشيط:

  • 1 إذا كان المجموع أكبر من 0
  • 0 إذا كان المجموع أقل من 0

قم بإنشاء وظيفة تدريبية

تقوم وظيفة التدريب بتخمين النتيجة بناءً على وظيفة التنشيط.

في كل مرة يكون التخمين خاطئًا ، يجب على المستدعي ضبط الأوزان.

بعد العديد من التخمينات والتعديلات ، ستكون الأوزان صحيحة.

مثال

this.train = function(inputs, desired) {
  inputs.push(this.bias);
  let guess = this.activate(inputs);
  let error = desired - guess;
  if (error != 0) {
    for (let i = 0; i < inputs.length; i++) {
      this.weights[i] += this.learnc * error * inputs[i];
    }
  }
}


التكاثر العكسي

بعد كل تخمين ، يحسب المدرك مدى خطأ التخمين.

إذا كان التخمين خاطئًا ، يقوم المستدعي بضبط التحيز والأوزان بحيث يكون التخمين أكثر دقة في المرة القادمة.

هذا النوع من التعلم يسمى backpropagation .

بعد المحاولة (عدة آلاف من المرات) ، سيصبح إدراكك جيدًا في التخمين.


قم بإنشاء مكتبتك الخاصة

كود المكتبة

// Perceptron Object
function Perceptron(no, learningRate = 0.00001) {

// Set Initial Values
this.learnc = learningRate;
this.bias = 1;

// Compute Random Weights
this.weights = [];
for (let i = 0; i <= no; i++) {
  this.weights[i] = Math.random() * 2 - 1;
}

// Activate Function
this.activate = function(inputs) {
  let sum = 0;
  for (let i = 0; i < inputs.length; i++) {
    sum += inputs[i] * this.weights[i];
  }
  if (sum > 0) {return 1} else {return 0}
}

// Train Function
this.train = function(inputs, desired) {
  inputs.push(this.bias);
  let guess = this.activate(inputs);
  let error = desired - guess;
  if (error != 0) {
    for (let i = 0; i < inputs.length; i++) {
      this.weights[i] += this.learnc * error * inputs[i];
    }
  }
}

// End Perceptron Object
}

يمكنك الآن تضمين المكتبة بتنسيق HTML:

<script src="myperceptron.js"></script>

استخدم مكتبتك

مثال

// Initiate Values
const numPoints = 500;
const learningRate = 0.00001;

// Create a Plotter
const plotter = new XYPlotter("myCanvas");
plotter.transformXY();
const xMax = plotter.xMax;
const yMax = plotter.yMax;
const xMin = plotter.xMin;
const yMin = plotter.yMin;

// Create Random XY Points
const xPoints = [];
const yPoints = [];
for (let i = 0; i < numPoints; i++) {
  xPoints[i] = Math.random() * xMax;
  yPoints[i] = Math.random() * yMax;
}

// Line Function
function f(x) {
  return x * 1.2 + 50;
}

//Plot the Line
plotter.plotLine(xMin, f(xMin), xMax, f(xMax), "black");

// Compute Desired Answers
const desired = [];
for (let i = 0; i < numPoints; i++) {
  desired[i] = 0;
  if (yPoints[i] > f(xPoints[i])) {desired[i] = 1}
}

// Create a Perceptron
const ptron = new Perceptron(2, learningRate);

// Train the Perceptron
for (let j = 0; j <= 10000; j++) {
  for (let i = 0; i < numPoints; i++) {
    ptron.train([xPoints[i], yPoints[i]], desired[i]);
  }
}

// Display the Result
for (let i = 0; i < numPoints; i++) {
  const x = xPoints[i];
  const y = yPoints[i];
  let guess = ptron.activate([x, y, ptron.bias]);
  let color = "black";
  if (guess == 0) color = "blue";
  plotter.plotPoint(x, y, color);
}