Đồ án Xây dựng bộ tách sóng DS-CDMA dùng mạng Nơron trên KIT DE2

Cấu trúc đồ án: Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin trải phổ. Giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin trải phổ bao gồm các khối như: mã hóa nguồn, mã hóa kênh, điều chế, kênh truyền, giải điều chế, ghép kênh. Giới thiệu về nguyên lý trải phổ trực tiếp, các mã trải phổ và kỹ thuật trải phổ phân chia theo mã DS-CDMA. Chương 2: Các bộ tách sóng DS-CDMA Giới thiệu các tách sóng DS-CDMA: bộ tách sóng cổ điển Matched filter, bộ tách sóng giải tương quan (decorrelating detector), bộ tách sóng phương sai tối thiểu MMSE (Minimun Mean Square Error), bộ tách sóng tối ưu. Mô phỏng trên Simulink. Chương 3: Bộ tách sóng DS-CDMA dùng mạng nơron Giới thiệu tổng quan về mạng neuron nhân tạo: về mạng truyền thẳng và giải thuật lan truyền ngược, cấu trúc của bộ thu CDMA dùng mạng neuron, mô phỏng trên Simulink của Matlab. Chương 4: Xây dựng bộ tách sóng DS-CDMA dùng mạng neuron trên kit DE2 Giới thiệu công nghệ FPGA, kit DE2, bộ tách sóng cổ điển và bộ tách sóng dùng mạng neuron xây dựng trên kit DE2 Chương 5: Kết luận và hướng phát triển Tổng kết vấn đề nghiên cứu và hướng phát triển của đề tài.

pdf36 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 04/05/2013 | Lượt xem: 2053 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Xây dựng bộ tách sóng DS-CDMA dùng mạng Nơron trên KIT DE2, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trang 68 C ươ 3: -C ơ Chương 3 - ƠRO t u neuron t ANN-Artificial Neural Network) Bộ não con người là hệ thống xử lý thông tin phức hợp, phi tuyến, song song và có khả năng học, ghi nhớ, tổng quát hóa và xử lý lỗi. Nó bao gồm khoảng 1011 tế bào thần kinh liên kết với nhau. Các nhà khoa học chỉ mới bắt đầu hiểu mạng thần kinh sinh học hoạt động như thế nào. Tổng quát rằng tất cả các chức năng thần kinh bao gồm cả bộ nhớ được chứa đựng trong những tế bào thần kinh và trong những thông tin liên kết giữa chúng. Học tập được xem như những thiết lập mới giữa các tế bào thần kinh hay những thay đổi của những liên kết hiện tại. neuron Tế bào thần kinh sinh học gồm 3 thành phần chính là thân tế bào (Cell body), một hệ thống hình cây các đầu dây thần kinh vào (Dendrite) và một trục (Axon) dẫn đến các đầu dây thần kinh ra. Tại đầu của các dây thần kinh có các khớp thần kinh (Synapse) để liên kết với các tế bào thần kinh khác. Tín hiệu truyền trong các dây thần kinh vào và dây thần kinh ra của các tế bào thần kinh là tín hiệu điện phát sinh thông qua các quá trình phản ứng và giải phóng các chất hữu cơ. Các chất này được phát ra từ các khớp nối dẫn tới các dây thần kinh vào sẽ làm tăng hay giảm điện thế của nhân tế bào. Trang 69 C ươ 3: -C ơ 2 Cấu ú ủ eu Khi điện thế này đạt đến một ngưỡng nào đó sẽ tạo ra một xung điện dẫn đến trục dây thần kinh ra. Xung này được truyền theo trục tới các nhánh rẽ khi chạm tới các khớp nối với các tế bào thần kinh khác sẽ giải phóng các chất truyền điện. Quá trình lan truyền tín hiệu cứ tiếp tục như vậy cho đến khi đến đầu ra cuối cùng. Mạng thần kinh nhân tạo là mô hình toán học đơn giản của bộ não người. Bản chất thần kinh nhân tạo là mạng tính toán phân bố song song. Các nghiên cứu về mạng thần kinh nhân tạo đã bắt đầu từ thập niên 1940. Qu ì uy ô ủ eu Trang 70 C ươ 3: -C ơ Mạng thần kinh nhân tạo có thể xem như là mô hình toán học đơn giản của bộ não con người. Mạng thần kinh nhân tạo gồm các tế bào thần kinh nhân tạo kết nối với nhau bởi các liên kết. Mỗi liên kết kèm theo một trọng số, đặc trưng cho đặc tích kích thích hay ức chế giữa các tế bào thần kinh nhân tạo. So sánh với tế bào thần kinh sinh học, ở tế bào thần kinh nhân tạo, trọng số w đặc trưng cho mức liên kết của các khớp (synapse), phần thân (cell body) được biểu diễn bởi phép toán cộng  và hàm chuyển đổi f. Và ngõ ra a là tín hiệu ra trên trục (axon). 2 ô ì ột neuron Input Neuron without bias n f a ( )a f wp ô ì eu ô Một mô hình neuron đơn giản nhất chỉ gồm một input p và trọng số w. Sau khi qua hàm truyền, đầu ra sẽ nhận được là a = f(wp). Trên hình bên phải, ngoài input còn có thêm phân cực b. Khi đó a=f(wp+b), thực chất phân cực b cũng có tác dụng như trọng số, chỉ khác là input của nó bằng 1. Input Neuron with bias wp n fa ( )a f wp b   b 1 ô ì eu Trang 71 C ươ 3: -C ơ Phân cực b sẽ làm dịch chuyển hàm f qua trái một đoạn b. f là hàm truyền, nó nhận tham số n vào và cho đầu ra là a, thông thường thì f là hàm nấc (step) hay sigmoid. Mấu chốt của mạng là ở chỗ b và w có thể điều khiển được thông qua tự học bắt buộc, để cho hệ có thể thực hiện được một yêu cầu cụ thể nào đó. 3.2.1 à truyề Tuỳ theo yêu cầu mà hàm truyền có thể khác nhau, tuy nhiên dưới đây là các hàm truyền thông dụng nhất.  Hàm truyền ngưỡng a 1 0 b w  1 a = hardlim(n) a = hardlim(wp+b) a 1 1 0n p uy Đây là hàm ngưỡng (Hard-Limit), nó cho ra 0 nếu ngõ vào mạng (net input) n nhỏ hơn 0 và cho ra 1 nếu n lớn hơn hay bằng 0. Hàm này được sử dụng thông dụng trong mạng Perceptrons dùng để tạo ra các quyết định mang tính chất phân loại . Toolbox matlab có một hàm là hardlim, để thực hiện hàm truyền Hard-Limit toán học được trình bày bên dưới: n = -5:0.1:5; plot(n,hardlim(n),'c+:'); nó tạo ra một đồ thị của hàm hardlim trong khoảng [-5 5]. Trang 72 C ươ 3: -C ơ a 1 0 b w  1 a = hardlims(n) a = hardlims(wp+b) a 1 1 0n p 7 uy Đây là hàm ngưỡng, nó cho ra -1 nếu net input n là nhỏ hơn 0 và cho ra 1 nếu n lớn hơn hoặc bằng 0. Hàm này cũng được sử dụng thông dụng trong mạng Perceptron dùng để tạo ra các quyết định mang tính chất phân loại .  Hàm truyền tuyến tính a  0 b w  1 a = purelin(n) a = purelin(wp+b) a  1 0n p : uy u e ( )f n n (3.1) Đây là hàm tuyến tính, nó cho ra giá trị của chính giá trị vào. Hàm này được sử dụng thông dụng trong mạng Adaline dùng để trong xấp xỉ hàm tuyến tính .  Hàm truyền Log-Sigmoid Trang 73 C ươ 3: -C ơ a 1 0 b w  1 a = logsig(n) a = logsig(wp+b) a 1 1 0n p : uy 1 ( ) 1 n f n e   (3.2) Hàm này còn gọi là hàm bão hoà, nhận đầu vào tuỳ ý và cho đầu ra trong khoảng 0 đến +1. Hàm này được dùng chủ yếu trong mạng truyền ngược bởi vì nó có thể đạo hàm được. Các hình trong các ô vuông bên trên là các ký hiệu của hàm truyền trong biểu diễn sơ đồ mạng  Hàm truyền Tan-Sigmoid a 1 0 b w  1 a = tansig(n) a = tansig(wp+b) a 1 1 0n p : H uy 2 2 1 ( ) 1 n n e f n e      (3.3) Tương tự như hàm truyền logsig, nhưng ngõ ra của hàm truyền tansig giới hạn trong khoảng [-1 1 . Hàm truyền này thường được sử dụng trong các mạng đa lớp, điển hình là mạng feed-forward. Trang 74 C ươ 3: -C ơ 2 2 eur v vect r và Input Neuron w vector input 1,1w1 n fa ( )a f wp b   b 1 23p Rp 1,Rw Where R = number of elements in iput vector : Mô ì eu u Thông thường, một neuron có nhiều hơn 1 ngõ vào. Một neuron với R ngõ vào được thể hiện trên hình. Các ngõ vào riêng biệt p1, p2, … pR được nhân với các thành nhân tố trọng số tương ứng w1,1, w1,2, … w1,R của ma trận trọng số w. Lúc này net input n sẽ được biểu diễn: 1,1 1 1,2 2 1,... R Rn w p w p w p b     (3.4) iểu thức này có thể viết dạng ma trận trong Matlab *n w p b  (3.5a)     1 2 1,1 1,2 1,R R p p n w w w b p                K M (3.5b) Mô hình biểu diễn một neuron ở dạng ký hiệu như sau: Trang 75 C ươ 3: -C ơ Input Neuron 1R fn ( )a f wp b  W R1 Where R = number of elements in input vector 1 R 1 1 a b 1 11 1 p 2: K u ô ì eu u Trong đó hàm f tuỳ theo là hàm loại gì mà sẽ có các ký hiệu tương ứng: ả : Ký hiệu của các hàm truyền thường gặp a = 0 khi n < 0 a = 1 khi n ≥ 0 hardlim a = -1 khi n < 0 a = 1 khi n ≥ 0 hardlims a = 0 khi n < 0 a = n khi n ≥ 0 poslin a = n purelin a = 0 khi n < 0 a = n khi 0 n ≤ 1 a = 1 khi n > 1 satlin a = -1 khi n < -1 a = n khi -1 n ≤ 1 a =+1 khi n > 1 satlins Trang 76 C ươ 3: -C ơ 1 1 n a e   logsig 2 2 1 1 n n e a e      tansig 2 c tr c Các neuron có thể kết hợp với nhau tạo thành một lớp, và một mạng riêng biệt có thể bao gồm một hay nhiều hơn một lớp mạng.  eur ột Mạng một lớp với R thành phần ngõ vào và S neuron ở bên dưới Input Layer of Neurons 1,1w 1p 1 n f1a ( )a f wp b   1b12p3p Rp ,S Rw Where R = number of elements in iput vector S = number of neurons in layer 2n f 2a 2b1 sn f sa sb1 : M eu Trong mạng này, mỗi thành phần của vector ngõ vào p được kết nối tới mỗi ngõ vào neuron thông qua ma trận trọng số W. 1,1 1,2 1, 2,1 2,2 2, ,1 ,2 , R R S S S R w w w w w w W w w w             K K M M K M K (3.6) Mạng một lớp có R phần tử ngõ vào và S neuron có thể ký hiệu tắt như sau Trang 77 C ươ 3: -C ơ Input Layer of Neurons 1R fn ( )a f wp b  W R1 Where R = number of elements in input vector S = number of neurons in layer S R 1S  a b 1S  1S  p S : K u eu Để biểu diễn mạng có nhiều lớp thì hệ thống ký hiệu phải được mở rộng, ở đó ta phải chú ý phân biệt ma trận trọng số nối với input và ma trận trọng số nối giữa các lớp. Đồng thời, nguồn và đích cho mỗi ma trận trọng số cũng phải được xác định rõ Trong đó ta thấy, ma trận trọng số nối với input được gán nhãn IW1,1(Input Weights) nhận tín hiệu từ nguồn 1 và cho ra đích 1. Các input, ouput và vector phân cực của lớp đầu tiên đều được gắn thêm chỉ số 1 Input Layer 1 1R 1f1n 1 1 1 1,1( )a f IW p b  1,1IW R Where R = number of elements in input vector S = number of neurons in layer 1 1S R 1 1S  1a1b 1 1S  1 1S  p S : u eu  Mạng neuron nhiều lớp Một mạng có thể có nhiều lớp. Mỗi lớp có một ma trận trọng số W, một vector phân cực b và ouput a. Để có thể phân biệt các vector phân cực, output …của từng lớp ta sử dựng chỉ số ở trên. Như có thể thấy ở hình của một mạng ba lớp dưới đây Trang 78 C ươ 3: -C ơ Inputs Layer 1 1, 1,1iw 1p 1 1n 1 1a 1 1 1,1 1( )a f w p b   1 2b 123p Rp 1f  1 1f  1 1f 1 2n 1 2a 1 1 S a1 1 S n 1 1 S b 1 1b 1 1, ,S R iw 2 1n 2 1a 2 2b 1 2f  1 2f  2f 2 2n 2 2a 2 2 S a2 2 S n 2 2 S b 2 1b 3 1a 3 2b 1 3f  1 3f  3f 3 2n 3 2a 3 3 S a3 3 S n 3 3 S b 3 1b 3 2n 1 1 Layer 2 2 2 2,1 1 2( )a f LW a b  Layer 3 3 3 3,2 2 3( )a f LW a b  3 3 3,2 2 2,1 1 1,1 1 2 3( ( ( ) ) )a f LW f LW f IW p b b b    : eu 3 Mạng trên có R1 input, S1 neuron cho lớp 1, S2 neuron cho lớp 2... Thông thường tỉ số neuron trên các lớp là khác nhau tuy nhiên không bắt buộc. Output của lớp trước là input của lớp sau, vì vậy lớp 2 có thể coi là một mạng đơn lớp với S1 input và S2 ouput, cùng với ma trận trọng số W2 =S2 × S1 Dạng ký hiệu của một mạng nhiều lớp được thể hiện như sau : Input Layer 1 1R 1f1n1,1IW R 1S R 1 1S  a 1b 1 1S  1 1S  p 1S 2f2n1,1IW2 1S S 2 1S  2 1b 2 1S  2 1S 2S 3f3n,1I 3 2S S 3 1S  3a1b 3 1S  3 1S 3S Layer 2 ayer 3 1 1 1,1 1( )a f w p b 2 2 2,1 1 2( )a f LW a b 3 3 3,2 2 3( )a f LW a b  3 3 3,2 2 2,1 1 1,1 1 2 3( ( ( ) ) )a f LW f L f IW p b b b    1 1 7: K u eu 3 Mạng nhiều lớp có khả năng rất mạnh, ví dụ chỉ cần mạng 2 lớp, với lớp đầu dùng hàm sigmoid và lớp sau dùng hàm tuyến tính thì có thể mô phỏng rất tốt mọi hàm. Mạng hai lớp này thường được sử dụng trong mạng truyền ngược (Back Propagation). Trang 79 C ươ 3: -C ơ 3.3 Perceptron Kiểu mạng này sử dụng neuron với hàm truyền là hàm ngưỡng Hardlim Input Perceptron Neuron 1,1w1 n a b 1 23p Rp 1,Rw Where R = number of elements in input vector a = hardlim(wp+b) : Cấu ú eu e e Cơ chế hoạt động của neuron này là các input sẽ được nhân với các trọng số tương ứng, sau đó được cộng với phân cực b qua bộ cộng để cho ra net input n. Sau đó đầu ra a là hàm hardlim của n. Hàm truyền hardlim đã được giới thiệu ở phần trên. Nó cho ra giá trị 0 nếu n0. Do đó neuron này có hiệu quả cao trong các ứng dụng ra quyết định phân loại 1,1w1p n a23 n 1,n w 0 2p 1p 1,1 2 1,2 w p w   : V quế đị e e Như ta thấy trên hình, bản chất của Perceptron là chia không gian input thành các phần khác nhau. Cụ thể trong ví dụ này là 2 Input và do đó là 2 nửa mặt phẳng. Đường iên vuông góc với ma trận vector trọng số w và bị dịch bởi vector phân cực b. Như vậy tùy Trang 80 C ươ 3: -C ơ vào vị trí của các input mà mạng sẽ cho ra 0 hay 1. Nhờ đó mạng này có khả năng phân loại rất cao. Nó được dùng cho các ứng dụng cần phân loại các patterns. K tr c Perce tr Inputs Perceptron Layer 1,1w 1p 1 1 a 2b 12 p 3p Rp  1 1 2n 2a SaSn Sb 1b ,S Rw Input Perceptron Layer 1R nW R1 Where R = number of elements in input vector S = number of neurons in layer S R 1S  a b 1S  1S  p a = hardlim(wp+b) a = hardlim(wp+b) S 2 : e e Mạng perceptron là một mạng đơn lớp với S neuron và R input, nối với nhau qua các trọng số wi,j trong đó i biểu thị neutron thứ i và j biểu thị input j. Mô hình mạng dạng triển khai và dạng mô hình hóa được biểu diễn trên đây 1,1 1,2 1, 2,1 2,2 2, ,1 ,2 , R R S S S R w w w w w w W w w w             K K M M K M K ,1 ,2 ,2 i i i i w w w w             M (3.7) Giá trị ngõ ra thứ i của mạng cho bởi công thức lim( ) lim( )Ti i i ia hard n hard w p  (3.8) 2 ột erce tr tr at ab Một perceptron có thể được tạo với hàm newp >>p=[-2 2; -2 2]; % ậ ẫu >>t=[0 1]; % ậ đí >>net = newp(p,t); % e e >>net=train(net,p,t); % uấ uy >>a1=sim(net,p); % ô ỏ ậ ẫu Trang 81 C ươ 3: -C ơ 3.3.3 uyê tắc ọc erce tr Learning rule là một qui trình điều chỉnh các trọng số và bias của một mạng. Quá trình này được xem như là một giải thuật huấn luyện. Mục đích của nguyên tắc học là huấn luyện mạng thực hiện một vài nhiêm vụ. Có nhiều kiểu nguyên tắc học của mạng neuron. Họ phân ra làm 3 loại: Học có giám sát, học không giám sát và học tăng cường  ọc có s t Phương pháp này được cung cấp một bộ các ví dụ (training set) về hành vi mạng thích hợp. {p 1 , t 1 }, {p 2 , t 2 },…..{p Q , t Q } Với p Q là đầu vào của mạng và t Q là đầu ra mục tiêu tương ứng. Khi đầu vào tác động vào mạng, đầu ra được so sánh với mục tiêu. Nguyên tắc học được dùng để điều chỉnh các trọng số và bias của mạng để đưa đầu ra gần hơn với các mục tiêu. Nguyên tắc học peceptron rơi vào loại học có giám sát.  ọc tă cườ Giống với học có giám sát ngoài trừ việc thay vì được cung cấp các đầu ra chính xác tương ứng với mỗi đầu vào, thuật toán này chỉ được đưa ra đánh giá. Việc đánh giá là một cách biểu hiện của mạng neuron qua một chuỗi các đầu vào. Kiểu học này hiện nay ít phổ biến hơn học có giám sát. Nó chỉ thích hợp với các ứng dụng điều khiển hệ thống.  ọc ô có s t Các trọng số và bias được điều chỉnh tương ứng các đầu vào. Không có các đầu ra mục tiêu có sẵn. Đầu tiên, điều này dường như không thực tế. Làm sao ta có thể huấn luyện một mạng nếu ta không biết ta phải làm cái gì. Hầu hết các giải thuật đều biểu diễn một vài loại thuộc nhóm các hoạt động. Điều này rất hữu dụng trong các ứng dụng như là lương tử hóa vector Quá trình học thực chất là dựa vào các cặp mẫu: {p 1 , t 1 }, {p 2 , t 2 },…..{p Q , t Q } Trong đó p là vector input, t là target. Mục đích là điều chỉnh ma trận trọng số w và vector phân cực b sao cho sai số e = t - a (với a là đầu ra) nhỏ nhất. Như ta đã kháo sát ở phần trên, bản chất quyết định tùy thuộc vào vị trí tương quan giữa vector nhập vào và vector trọng số. Vì đường biên luôn có phương vuông góc với vector trọng số nên nếu vector trọng số có khuynh hướng chỉ về vector input thì a=1. Ngược lại nếu w có khuynh hướng ra xa vector p thì a = 0. Đây là cơ sở để ta lập thuật toán học cho mạng perceptron Trang 82 C ươ 3: -C ơ 3.4 truyề t (Feed-forward) Mạng lan truyền ngược là sự khái quát của luật học Windrow-Hoff vào mạng nhiều lớp và những hàm truyền khả vi phi tuyến. Các vector đầu vào và vector mục tiêu tương ứng sẽ được dùng để huấn luyện mạng, cho đến khi nó có thể xấp xỉ một hàm số, kết hợp vector đầu vào với một vector đầu ra cụ thể, hay phân loại vector đầu vào theo cách mà bạn xác định. Lan truyền ngược tiêu chuẩn sử dụng thuật toán suy giảm gradient, trong đó các trọng số của mạng di chuyển theo hướng âm của gradient hàm hiệu suất. “Lan truyền ngược” chính là để chỉ cách thức mà gradient được tính cho các mạng nhiều lớp phi tuyến. Ngoài ra, còn có các phương pháp khác như: Newton, gradient liên hợp. 3.4.1 K tr c Input General Neuron 1,1w1 n fa ( )a f wp b   b 1 2p3p R 1,R w 2 : Cấu ú chung qu ủ 1 neuron Hình bên là cấu trúc cơ bản của một mạng neuron. Trong đó R là số phần tử của vector đầu vào. Các hàm truyền thường dùng trong mạng nhiều lớp: logsig, tansig, purelin Trang 83 C ươ 3: -C ơ a 1 0 1 a =tansig(n) n a 1 0 1 a =logsig(n) n Log-Sigmoid Tranfer Function Tan-Sigmoid Tranfer Function uy uy a 1 0 1 a =purelin(n) Linear Tranfer Function uy u e 22: C uy ư backpropagation 3.4.2 eed-forward Trang 84 C ươ 3: -C ơ Inputs Layer of logsig Neurons 1,1w 1p 1 n 1a 2b 12 p 3p Rp  1 1 2n 2a SaSn Sb 1b ,S Rw Input 1R nW R1 Where R = number of elements in input vector S = number of neurons in layer S R 1S  a b 1S  1S  p a = logsig(wp+b) a = logsig(wp+b) S Layer of logsig Neurons 2 : eu đơ uy Hình trên là minh họa một mạng neuron đơn lớp, vector đầu vào có R phần tử, dùng S neurons và hàm truyền logsig. Mạng feed-forward thường có một hay nhiều lớp, với các lớp ẩn dùng hàm truyền dạng sigmoid và lớp ra dùng hàm tuyến tính. Input Hidden Layer 1 1n1,1IW 1 1S R 1 1S  1a 1b 1 1S  1 1S  p 1S 2n1,1L2 1S S 2 1S  2 1b 2 1S  2 1S 2S Output Layer 1 1,1 1 1tansig( )a IW p b 2 2,1 1 2( )a purelin LW a b  1 2 : uy Nhiều lớp với hàm truyền phi tuyến cho phép mạng học được quan hệ tuyến tính lẫn phi tuyến giữa đầu vào và đầu ra. Hàm lớp ra tuyến tính cho phép mạng xuất các giá trị ngoài khoảng [-1,1]. Mặt khác, nếu muốn ràng buộc đầu ra (chẳng hạn phải nằm giữa 0 và 1), thì ta vẫn có thể dùng hàm dạng sigmoid cho lớp ra. Mạng này có thể được dùng để xấp xỉ hàm tổng quát. Nó có thể xấp xỉ một hàm bất kỳ sau một số bước hữu hạn Trang 85 C ươ 3: -C ơ  d c Dùng newff để tạo mạng từ 3 thông số ban đầu Thông số 1: ma trận vector đầu vào mẫu, mỗi vector có R phần tử. Thông số 2: ma trận vector mục tiêu, mỗi vector có S phần tử. Thông số 3: mảng gồm số neuron trong các lớp ẩn tương ứng. T ô b sung: Thông số 4: mảng chứa tên của các hàm truyền dùng trong mỗi lớp. Thông số 5: tên của hàm huấn luyện. Mặc định: hàm truyền cho lớp ẩn là tansig, cho lớp ra là purelin, hàm huấn luyện là trainlm Ví dụ: vector đầu vào có giá trị: [-1;0 , [2;5 và [1;1 ,Vector đầu ra chỉ có một phần tử. - L nh t o m ng >>p=[-1 2 1; 0 5 1]; >>t=[-10 0 10] >>net=newff(p,t,3); - Khởi t o tr ng s Nếu dùng newff, mặc định các trọng số được khởi tạo với giá trị ban đầu tương ứng. Nếu chúng ta muốn khởi tạo lại trọng số và các bias, có thể dùng lệnh init >>net=init(net); - ô ỏng Hàm sim dùng để mô phỏng một mạng. Hàm có giá trị đầu vào là vector p, đối tượng mạng net và đầu ra chính là đầu ra a của mạng. >>p=[1;2]; >>a=sim(net,p); a=-3.6686 Ta cũng có thể tính đầu ra cho nhiều vector, như ví dụ dưới đây >>p=[1 3 2; 2 4 1]; >>a=sim(net,p); a=-3.6686 -0.9030 -4.3257  uấ uy  Khi trọng số và bias được khởi tạo, nghĩa là mạng đã sẵn sàng cho việc huấn luyện.  Mạng có thể được huấn luyện để xấp xỉ hàm số, liên kết mẫu và phân loại mẫu. Trang 86 C ươ 3: -C ơ  Trong quá trình huấn luyện, trọng số và bias được điều chỉnh để cực tiểu hóa hàm hiệu suất của mạng net.performFcn. Hàm hiệu suất mặc định là sai số bình phương trung bình mse Các thuật toán khác nhau để huấn luyện mạng feed-forward. Nguyên tắc cơ bản của lan truyền ngược là cập nhật trọng số theo vòng lặp: 1k k k kx x g   (3.9) Trong đó xk là vector trọng số và bias hiện tại, gk là gradient hiện tại và αk là tốc độ học. Có hai cách để thực hiện thuật toán suy giảm độ dốc  Huấn luy n kh i: Hàm huấn luyện suy giảm độ dốc khối là traingd. Nếu muốn sử dụng thuật toán này thì ta thiết lập trainFcn thành traingd Có 7 thông số liên quan tới traingd: epochs, show, goal, time, min_grad, max_fail, lr Thuật toán lan truyền ngược cho mạng nhiều lớp là một sự tổng quát hoá của thuật toán LMS và cả hai thuật toán sử dụng cùng chỉ số hoạt động: sai s u ì ì ươ .  Suy giả đ d c v xu ượng: Suy giảm độ dốc với xung lượng được thực hiện bởi hàm traindm, cho phép mạng không chỉ đáp ứng với gradient cục bộ mà còn với hướng vừa qua của mặt phẳng sai số. Suy giảm độ dốc với xung lượng phụ thuộc vào 2 yếu tố: tốc độ học l

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfChuong03 - Bo tach song DS-CDMA dung mang neuron.pdf
  • pdf00.TRANGBIA.pdf
  • pdf02.LOINOIDAU.pdf
  • pdfChuong01 - Tong quan he thong thong tin trai pho.pdf
  • pdfChuong02 - Cac bo tach song DS-CDMA.pdf
  • pdfChuong04 - Xay dung bo tach song DS-CDMA dung mang neural tren kit DE2.pdf
  • pdfChuong05 - Ket luan va phat trien.pdf
  • docxPHANCC.docx