Anfis системы презентация

Содержание

Обоснование 1. Нейронные сети. + широко применяются для идентификации и распознавания образов; + возможность дополнительного обучения в процессе работы; - нельзя ускорить обучение на основании некоторой информации; - внутренняя

Слайд 1Курс «Нейронные сети и системы нечеткой логики»

Лекция 8

ANFIS системы


Слайд 2Обоснование
1. Нейронные сети.
+ широко применяются для идентификации и распознавания

образов;
+ возможность дополнительного обучения в процессе работы;
- нельзя ускорить обучение на основании некоторой информации;
- внутренняя структура сети – «черный ящик»;
- принцип работы не всегда понятен.

2. Нечеткая логика.
+ отличное объяснение реализуемых алгоритмов;
- невозможность внесения дополнительной информации в процессе работы;
- ограниченная сложность внутренней структуры;

Выход – объединение обоих алгоритмов.

Слайд 3ANFIS системы
Цель – объединить в одной системе лучшие качества нечеткой логики

и нейронных сетей:

1. Использование экспертных знаний для наложения ограничения на пространство поиска решения.
2. Адаптация параметров нечеткой логики под изменяющиеся параметры процесса, например, по методу обратного распространения ошибки.

Полученная система может применяться в качестве регулятора с автоматической настройкой либо идентификатора, выполняющего анализ имеющихся и прогнозирование будущих данных).

При этом, ANFIS системы могут быть реализованы с помощью любого стандартного регулятора нечеткой логики – Цукамото, Мамдани или же Сугено.


Слайд 4Топологии
Совмещенная система
Гибридная система


Слайд 5Структура


Слайд 6Структура ANFIS системы
Нейрона каждого слоя выполняют определенные функции:
1. Вычисление значения функций

принадлежности;
2. Обработка информации согласно базы правил (обычно по методу умножения);
3. Нормализация (например, средневзвешенное значение);
4. Вычисление значения промежуточных функций, например, линейная регрессия и умножение на взвешенные коэффициенты;
5. Вычисление выходного значения как алгебраической суммы.

ANFIS (Adaptive Neural (Network-based) Fuzzy Inference Systems – адаптивные нейронные системы с обработкой информации по принципам нечеткой логики) – в общем случае, алгоритм, создающий дерево нечеткого выбора для приведения данных к одной из pn регрессионных моделей с минимизацией некоторой функции ошибки (часто берется сумма квадратов ошибок).
р – количество термов в каждой входной переменной;
n – количество входных переменных.


Слайд 7Сугено ANFIS система
Каждый слой выполняет определенную функцию:
0. Передача входных переменных на

внутренние слои.
1. Вычисление функций принадлежности каждому из термов входной переменной. Каждый нейрон соответствует одному из термов.
2. Обработка информации по правилам нечеткой логики. Каждый нейрон соответствует отдельному правилу.
3. Нормализующий слой – нормализация весовых коэффициентов.
4. Применение нормализованных коэффициентов к исходным регрессионным моделям. Вычисление выходных значений каждого из правил.
5. Суммирование полученных значений, вычисление выхода всей системы.

Слайд 8Сугено ANFIS


Слайд 9Сугено ANFIS


Слайд 10Слой №1
Результат обработки информации – степень принадлежности входной координаты к термам

функции принадлежности.

Слайд 11Обучение в первом слое


Слайд 12Слой №2
Обработка информации по правилам нечеткой логики с использованием одного из

операторов агрегации.

Результат обработки – степень активности каждого из правил (алгоритмов управления).


Слайд 13Слой №3
На данном этапе происходит нормализация полученных ранее степеней активности правил,

приведение их к некоторому среднему значению:

Слайд 14Слой №4
Вычисление взвешенных алгоритмов управления, например, в виде линейных функций первого

порядка:






Слайд 15Слой №5
Вычисление суммарного выхода системы:


Слайд 16Обучение системы
Обучение происходит в два этапа:
1. Прямой ход – S1 фиксируется,

а S2 подстраивается исходя из минимизации функции ошибки (в режиме оффлайн).
2. Обратный ход – S2 фиксируется, а S1 подстраивается градиентным методом.

Обратный ход:


Слайд 17Обучение


Слайд 18Обучение


Слайд 19Преимущества ANFIS


Слайд 20Преимущества ANFIS

1. Применение метода наименьших квадратов для расчета коэффициентов

2. Точная настройка

функций принадлежности методом обратного распространения ошибки

3. Внутренняя интерполяция методами нечеткой логики

4. Плавно изменяющийся сигнал на выходе






Слайд 21Недостатки ANFIS
1. Требуются начальные представления о структуре системы.
2. Чувствительность к количеству

входных переменных и функций принадлежности.
3. Сложность структуры.
4. Возможность возникновения явления переобучения.
5. Частичная потеря физической трактовки.
6. Ограниченная возможность варьирования типов функций принадлежности.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика