Neuroph java руководство

Все основные используемые концептуальные строительные блоки имеют соответствующие классы Java.

Neurons подключаются кLayers, которые затем группируются вNeuralNetworks. NeuralNetworks впоследствии обучаются с использованиемLearningRules иDataSets.

3.1. Neuronс

КлассNeuron имеет четыре основных атрибута:

  1. inputConnection: взвешенных связей междуNeurons

  2. inputFunction: указываетweights иvector sums, применяемые к входящим данным соединения

  3. transferFunction: указываетweights иvector sums, применяемые к исходящим данным __

  4. output: выходное значение, полученное в результате примененияtransferFunctions иinputFunctions кinputConnection

Вместе эти четыре основных атрибута определяют поведение:

output = transferFunction(inputFunction(inputConnections));

3.2. Layerс

Layers are essentially groupings of Neurons, так что каждыйNeuron вLayer (обычно) связан только сNeurons в предыдущем и последующихLayers.

Layers, следовательно, передает информацию между ними через взвешенные функции, которые существуют на ихNeurons.

Neurons можно добавить к слоям: __

Layer layer = new Layer();
layer.addNeuron(n);

3.3. NeuralNetworkс

Суперкласс верхнего уровняNeuralNetwork подразделяется на несколько известных видов искусственных нейронных сетей, включая сверточные нейронные сети (подклассConvolutionalNetwork), нейронные сети Хопфилда (подклассHopfield) и многослойные нейронные сети персептронов. (подклассMultilayerPerceptron).

All NeuralNetworks are composed of Layers, которые обычно объединяются в трихотомию:

  1. входные слои

  2. скрытые слои

  3. выходные слои

Если мы используем конструктор подклассаNeuralNetwork (например,Perceptron), мы можем передатьLayers, количествоNeurons для каждогоLayer , и их индекс с помощью этого простого метода:

NeuralNetwork ann = new Perceptron(2, 4, 1);

Иногда нам нужно сделать это вручную (и хорошо бы увидеть, что происходит под капотом). Базовая операция добавленияLayer кNeuralNetwork выполняется следующим образом:

NeuralNetwork ann = new NeuralNetwork();
Layer layer = new Layer();
ann.addLayer(0, layer);
ann.setInputNeurons(layer.getNeurons());

Первый аргумент указывает индексLayer вNeuralNetwork; второй аргумент определяет самLayer. Добавленный вручнуюLayers должен быть подключен с использованием классаConnectionFactory:

ann.addLayer(0, inputLayer);
ann.addLayer(1, hiddenLayerOne);
ConnectionFactory.fullConnect(ann.getLayerAt(0), ann.getLayerAt(1));

Первый и последнийLayer также должны быть подключены:

ConnectionFactory.fullConnect(ann.getLayerAt(0),
  ann.getLayerAt(ann.getLayersCount() - 1), false);
ann.setOutputNeurons(ann.getLayerAt(
  ann.getLayersCount() - 1).getNeurons());

Помните, что сила и мощность aNeuralNetworkво многом зависят от:

  1. количествоLayers вNeuralNetwork

  2. количествоNeurons в каждомLayerweighted functions между ними), и

  3. эффективность алгоритмов обучения / точностьDataSet

3.4. Обучение НашиNeuralNetwork

NeuralNetworks обучаются с использованием классовDataSet иLearningRule.

DataSet используется для представления и предоставления информации, которую необходимо изучить или использовать для обученияNeuralNetwork. DataSets характеризуются своимиinput size, outputsize, и строками(DataSetRow).

int inputSize = 2;
int outputSize = 1;
DataSet ds = new DataSet(inputSize, outputSize);

DataSetRow rOne
  = new DataSetRow(new double[] {0, 0}, new double[] {0});
ds.addRow(rOne);
DataSetRow rTwo
  = new DataSetRow(new double[] {1, 1}, new double[] {0});
ds.addRow(rTwo);

LearningRule определяет способ обученияDataSet или обученияNeuralNetwork. ПодклассыLearningRule включаютBackPropagation иSupervisedLearning.

NeuralNetwork ann = new NeuralNetwork();
//...
BackPropagation backPropagation = new BackPropagation();
backPropagation.setMaxIterations(1000);
ann.learn(ds, backPropagation);

Реализуем искуственный интеллект в виде нейронной сети на Java.

Проект Neuroph по-сути имеет две реализации:

  1. Программа с графическим интерфейсом для наглядного отображения работы нейронной сети, ее обучения и тестирования.
  2. Набор классов для интегрирования в приложение Java

Neuroph studio

Для того, чтобы создать и обучить нейронную сеть с помощью Neuroph Studio, необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Create Neuroph Project
  2. Create Perceptron network
  3. Create training set (Training -> New Training Set)
  4. Train network
  5. Test trained network

Интеграция нейронной сети в Java приложение

Пример создания небольшой нейронной сети на Neuroph:

[java]
package neural;

import javax.sql.rowset.serial.SerialArray;

import org.neuroph.core.NeuralNetwork;
import org.neuroph.core.data.DataSet;
import org.neuroph.core.data.DataSetRow;
import org.neuroph.nnet.Perceptron;
import org.neuroph.nnet.learning.HopfieldLearning;
import org.neuroph.util.TransferFunctionType;

public class Neural {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
NeuralNetwork<HopfieldLearning> nNetwork = new Perceptron(2, 1);

DataSet trainingSet =
new DataSet(2, 1);

trainingSet. addRow (new DataSetRow (new double[]{0, 0},
new double[]{0}));
trainingSet. addRow (new DataSetRow (new double[]{0, 1},
new double[]{1}));
trainingSet. addRow (new DataSetRow (new double[]{1, 0},
new double[]{1}));
trainingSet. addRow (new DataSetRow (new double[]{1, 1},
new double[]{1}));
// learn the training set
nNetwork.learn(trainingSet);
// save the trained network into file
nNetwork.save(«or_perceptron.nnet»);
System.out.println(«end»);

// set network input
nNetwork.setInput(0, 0);
// calculate network
nNetwork.calculate();
// get network output
double[] networkOutput = nNetwork.getOutput();

for (double i : networkOutput)
System.out.println(i);

}

}
[/java]

As a data scientist or software engineer, you may be interested in building neural networks to solve complex problems. Neural networks are machine learning models that can learn and make predictions based on input data. They are widely used in various fields, including image recognition, natural language processing, and speech recognition.

How to Create a Simple Neural Network Using Neuroph in Java

As a data scientist or software engineer, you may be interested in building neural networks to solve complex problems. Neural networks are machine learning models that can learn and make predictions based on input data. They are widely used in various fields, including image recognition, natural language processing, and speech recognition.

In this article, we will explore how to create a simple neural network using Neuroph in Java. Neuroph is an open-source Java neural network library that provides a simple and flexible API for creating and training neural networks.

Prerequisites

Before we get started, make sure you have the following software installed on your computer:

  • Java Development Kit (JDK) 8 or higher
  • Neuroph 2.94 or higher

You can download the latest version of Neuroph from the official website: http://neuroph.sourceforge.net/download.html

Creating a Neural Network

To create a neural network using Neuroph, you need to define its architecture, which includes the number of input, hidden, and output layers, as well as the number of neurons in each layer. For this tutorial, we will create a simple neural network that takes two inputs and produces one output.

First, create a new Java project in your IDE of choice. Then, create a new Java class called NeuralNetworkDemo and add the following code to it:

import org.neuroph.core.NeuralNetwork;
import org.neuroph.core.data.DataSet;
import org.neuroph.core.data.DataSetRow;
import org.neuroph.nnet.MultiLayerPerceptron;

public class NeuralNetworkDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // Define the architecture of the neural network
        NeuralNetwork neuralNetwork = new MultiLayerPerceptron(2, 3, 1);
        
        // Create a dataset for training the neural network
        DataSet dataSet = new DataSet(2, 1);
        dataSet.addRow(new DataSetRow(new double[] {0, 0}, new double[] {0}));
        dataSet.addRow(new DataSetRow(new double[] {0, 1}, new double[] {1}));
        dataSet.addRow(new DataSetRow(new double[] {1, 0}, new double[] {1}));
        dataSet.addRow(new DataSetRow(new double[] {1, 1}, new double[] {0}));
        
        // Train the neural network using backpropagation algorithm
        neuralNetwork.learn(dataSet);
        
        // Test the neural network
        neuralNetwork.setInput(0, 0);
        neuralNetwork.calculate();
        System.out.println("0 XOR 0 = " + neuralNetwork.getOutput()[0]);
        
        neuralNetwork.setInput(0, 1);
        neuralNetwork.calculate();
        System.out.println("0 XOR 1 = " + neuralNetwork.getOutput()[0]);
        
        neuralNetwork.setInput(1, 0);
        neuralNetwork.calculate();
        System.out.println("1 XOR 0 = " + neuralNetwork.getOutput()[0]);
        
        neuralNetwork.setInput(1, 1);
        neuralNetwork.calculate();
        System.out.println("1 XOR 1 = " + neuralNetwork.getOutput()[0]);
    }
}

In this code, we first import the necessary Neuroph classes. Then, we define the architecture of the neural network using the MultiLayerPerceptron class, which takes three arguments: the number of inputs, the number of neurons in the hidden layer, and the number of outputs. In our case, we have two inputs, three neurons in the hidden layer, and one output.

Next, we create a dataset for training the neural network using the DataSet class. The first argument specifies the number of inputs, and the second argument specifies the number of outputs. We then add four rows to the dataset, each representing a different input and output pair.

After defining the neural network and the dataset, we train the neural network using the learn method, which takes the dataset as an argument and uses the backpropagation algorithm to adjust the weights of the network.

Finally, we test the neural network by setting the input values and calling the calculate method to get the output. We print the output to the console for each input combination.

Conclusion

In this article, we have learned how to create a simple neural network using Neuroph in Java. We have defined the architecture of the network, created a dataset for training, trained the network using backpropagation, and tested the network by making predictions on new data.

Neuroph provides a simple and flexible API for creating and training neural networks, making it a powerful tool for data scientists and software engineers. With this knowledge, you can start building your own neural networks and applying them to real-world problems.


About Saturn Cloud

Saturn Cloud is your all-in-one solution for data science & ML development, deployment, and data pipelines in the cloud. Spin up a notebook with 4TB of RAM, add a GPU, connect to a distributed cluster of workers, and more. Join today and get 150 hours of free compute per month.

Search code, repositories, users, issues, pull requests…

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

Sign up

Neuroph — Java Neural Network Framework

Neuroph is an open source Java neural network framework and Development Environment for neural networks.
It contains well designed, open source Java library with small number of basic classes which correspond to basic NN concepts, which makes it perfect for beginners and education.
Also it provides nice GUI neural network editor and wizards to quickly create Java neural network components, along with various visualization tools.
It has been released as open source under the Apache 2.0 license.

Adding Maven Dependency

Copy/Paste following code into your pom.xml file

<repositories>
        <repository>
            <id>neuroph.sourceforge.net</id>
            <url>http://neuroph.sourceforge.net/maven2/</url>
        </repository>        
</repositories>
    
<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.neuroph</groupId>
            <artifactId>neuroph-core</artifactId>
            <version>2.96</version>
        </dependency>
</dependencies>

Getting and Building from Sources using NetBeans

Click: Main Menu > Team > Git > Clone

For Repository URL enter https://github.com/neuroph/NeurophFramework.git

Click Finish

Right click cloned project, and click Build

Getting and Building from Sources using command line

git clone https://github.com/neuroph/NeurophFramework.git

cd neuroph

mvn

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Электробритва philips s5000 инструкция по применению
  • Методы руководства трудом в природе в разных возрастных группах
  • Глицин в витамины допель герц инструкция по применению
  • Росморречфлот официальный сайт руководство по
  • Системный телефон lg gk 36exe инструкция