Matlab бағдарламалық ортасының neural networks toolbox пакетіне арналған gui интерфейсі жұмыстың мақсаты

Зертханалық жұмыс № 1-2

Такырыбы: MATLAB БАҒДАРЛАМАЛЫҚ ОРТАСЫНЫҢ NEURAL NETWORKS TOOLBOX ПАКЕТІНЕ АРНАЛҒАН GUI ИНТЕРФЕЙСІ

Жұмыстың мақсаты: MATLAB бағдарламалық ортасының нейрондық желілерді зерттеу пакетінің (Neural Networks Toolbox) GUI интерфейсімен жұмыс істеудің негізгі принциптерін зерттеу.
Жалпы сипаттама: пайдаланушыға қол жетімді барлық жүйелік нысандар мен функцияларды экранның графикалық компоненттері (терезелер, белгішелер, мәзірлер, түймелер, тізімдер және т.б.) түрінде ұсынуға негізделген пайдаланушының компьютермен өзара әрекеттесуінің бағдарламалық жасақтама жүйесі (GUI - graphical user interface) қазіргі заманғы есептеу пакеттерінде, соның ішінде Matlab-та кеңінен қолданылады. Ұқсас құралдар nntool қысқартылған нейрондық желілерді (Neural Networks Toolbox) зерттеуге арналған пакетте де бар. Бұл жұмыс оларды зерттеуге арналған.
Бұл графикалық интерфейс MatLab жүйесінің командалық терезесіне сілтеме жасамай-ақ орындауға мүмкіндік береді: GUI интерфейсінің аспаптық мүмкіндіктерін қолдана отырып, нейрондық желілер мен деректерді құру, оқыту, модельдеу және импорттау және экспорттау.
Алайда, мұндай құралдар пакетпен жұмыс істеудің бастапқы кезеңінде ғана тиімді, өйткені олардың белгілі бір шектеулері бар. Атап айтқанда, nntool интерфейсі қарапайым бір қабатты және екі қабатты нейрондық желілермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, бірақ сонымен бірге қолданушы қолданбалы есептерді шешудің уақыты мен тиімділігіне ие болады.
Бұл GUI Matlab командасында іске қосылады
>> nntool
Желіні/деректерді басқару және help көмек терезелері келесідей көрінеді (сурет.1)

Сур.1. Желіні/деректерді басқару және help көмек терезелері.

Nntool-да нейрондық желіні құру үшін келесі әрекеттерді орындау керек:

• 
  желінің кіріс мәндерінің (енгізу) және қажетті Шығыс мәндерінің (мақсаттар - мақсаттар) векторларының тізбегін құру (жаңа батырма - деректер қойындысы) (сурет.2) немесе оларды MatLab жүйесінің жұмыс аймағынан немесе файлдан жүктеңіз (Import батырмасы) (сурет.3);
  

• 
  жаңа нейрондық желі жасаңыз (жаңа батырма-желі қойындысы) (сурет.4)немесе MatLab жүйелерінің жұмыс аймағынан немесе файлдан жүктеңіз (импорттау түймесі);
  
• 
  нейрондық желі түрін, оны оқыту әдісін таңдап, оқу процедурасының параметрлерін анықтау үшін терезені ашу үшін Create түймесін басыңыз;
  
• 
  желіні көру, оқыту, модельдеу және бейімдеу үшін network панелін ашыңыз (сурет.5).
  

Сур.2. Векторлар мен мәндер матрицалары түрінде желінің кіріс және шығыс мәндерін енгізуге арналған терезе

Сур.3. MatLab жүйелерінің жұмыс аймағынан немесе файлдан желінің кіріс және шығыс мәндерін енгізуге арналған терезе.

Сур.4. Нейрондық желі түрін, оны оқыту әдісін анықтауға арналған терезе.

Сур.5.Network диалог тақтасы.
Network панелінде (сурет.5) 6 кнопка бар:

• 
  Қарау (Просмотр) — құрылған желінің құрылымын қарау;
  
• 
  Train (Обучение) — құрылған желіні оқыту және нейрондардың салмақтық коэффициенттерін анықтау;
  
• 
  Simulate (Моделирование) — әртүрлі кіріс сигналдары үшін желінің жұмысын модельдеу;
  
• 
  Adapt (Адаптация) - желі параметрлерін бейімдеу және теңшеу;
  
• 
  Reinitialize Weights (реинициализация) - салмақ, орын ауыстыру және кіріс диапазонының мәндерін соңғы инициализация мәндеріне қайтару;
  
• 
  View/Editor Weights (Просмотреть/Редактор весов)- нейрондардың салмағын қарау / өңдеу.