Đề kiểm tra giữa kì 2 môn Nhập môn điều khiển thông minh (năm học 2012-2013): Trường Đại học Bách khoa TP.HCM

Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo Đề kiểm tra giữa kì 2 môn Nhập môn điều khiển thông minh (năm học 2012-2013) của Trường Đại học Bách khoa TP.HCM dành cho sinh viên khoa Điện - Điện tử. Đề thi gồm có 4 bài tập kèm đáp án và lời giải chi tiết. Cùng tìm hiểu để nắm bắt nội dung thông tin tài liệu.

i h c Bách Khoa TP.HCM Khoa i n – i n T B môn KT -o0o - KI M TRA H C K N m h c 2012-2013 Mơn: NH P MƠN I U KHI N THƠNG MINH Ngày thi: 11/06/2013 Th i gian làm bài: 90 phút (Sinh viên đ c phép s d ng tài li u) Bài 1: (2.5 m) Cho m ng th n kinh hình 1, hàm kích ho t l p n hàm sigmoid l ng c c (hàm tansig) v i =1, hàm kích ho t l p hàm n tính Cho bi t tr ng s ban đ u c a m ng nh sau: v11 (1)  2.0 ; v21 (1)  1.0 ; v12 (1)  1.0 ; v22 (1)  0.5 ; w1 (1)  1.0 ; w2 (1)  1.0 Cho t p d li u hu n luy n m ng:   0.5 0.8 1.0  X  ,  0.4 0.2  0.6 x1 v11 v21 z1 x2 v12 v22 z2 w1 y w2 Hình D  1 1 x2 Áp d ng gi i thu t lan truy n ng c v i h s h c   0.4 , tính tr ng s c a m ng sau b c hu n luy n 2 1 Bài 2: (2.5 m) Cho t p d li u g m nhóm bi u di n đ th hình 2, trình bày c u trúc cách hu n luy n m ng Perceptron (gi i thu t? d li u?) đ phân t p d li u thành nhóm Bài 3: (2.5 m) Xét tốn u n đồn xe v n t i, xe d n đ u (xe 1) ng i lái, xe theo sau (xe 2) đ c u n t đ ng bám theo xe tr c Dùng đa có th đo kho ng cách y gi a xe sau xe tr c Cho tín hi u u n u l c (do đ ng c ho c b hãm) tác đ ng lên xe Mi n giá tr c a u 10 u 10 (kN) Hãy thi t k b u n m u n xe sau bám theo xe tr c cách xe tr c kho ng cách yd=8m Trình bày chi ti t b c thi t k v hình minh h a ý t ng đ a qui t c u n b t k 1 1 x1 Nhóm Nhóm Nhóm Hình y u Hình Bài 4: (2.5 m) Xét toán nh n d ng b ng s xe h th ng gi xe t đ ng Gi s b ng cách áp d ng gi i thu t x lý nh ta tách đ c s riêng l nh hình Hãy trình bày cách s d ng m ng th n kinh đ nh n d ng s t đ n hình Trình bày rõ c u trúc m ng th n kinh, đ c tr ng dùng đ nh n d ng, cách t o d li u đ hu n luy n m ng, gi i thu t dùng đ hu n luy n m ng, Hình H t CNBM i h c Bách Khoa TP.HCM Khoa i n – i n T B môn KT -o0o - ÁP ÁN KI M TRA HK N m h c 2012-2013 Mơn: NH P MƠN I U KHI N THƠNG MINH Ngày thi: 11/06/2013 Th i gian làm bài: 90 phút (Sinh viên đ c phép s d ng tài li u) Bài 1: (2.5 m) D li u hu n luy n m ng: x1 v11 v21 z1 x2 v12 v22 z2 w1 y w2   0.5 0.8 1.0  X  ,  0.4 0.2  0.6 D  1 1 k=1;   0.4 ; v11 (1)  2.0 ; v21 (1)  1.0 ; v12 (1)  1.0 ; v22 (1)  0.5 ; w1 (1)  1.0 ; w2 (1)  1.0 B c 2: Tính ngõ c a m ng (truy n thu n d li u) L p n (0.75 đ) neth1 (1)  v1T (1) x (1)  v11 (1) x1 (1)  v21 (1) x2 (1)  2.0  ( 0.5)  1.0  0.4  0.6 B c 1: neth (1)  v2T (1) x (1)  v12 (1) x1 (1)  v22 (1) x2 (1)  1.0  ( 0.5)  0.5  0.4  0.7 2 1    0.2913 z1 (1)  ah ( neth1 )   exp( neth1 )  exp(0.6) 2 1    0.3364 z2 (1)  ah ( neth )   exp(  neth )  exp( 0.7) L p (0.25đ): neto (1)  wT (1) z (1)  w1 (1) z1 (1)  w2 (1) z2 (1)  1.0  ( 0.2913)  1.0  0.3364  0.6277 y (1)  ao ( neto )  neto  0.6277 B c 3: C p nh t tr ng s (lan truy n ng c sai s ) Chú ý: ao ( neto )  hàm kích ho t l p hàm n tính ah ( nethq )   ah2 ( nethq )  (1  zq2 ) / hàm kích ho t l p n hàm tansig L p ra: (0.5đ)  o (1)  [( d (1)  y (1))][ao ( neto (1))]  (1  ( 0.6277))  1.6277 w1 ( 2)  w1 (1)   o (1) z1 (1)  1.0  0.4  1.6277  ( 0.2913)  0.8103 w2 ( 2)  w2 (1)   o (1) z2 (1)  1.0  0.4  1.6277  0.3364  0.7810 L p n: (1.0đ)  h1 (1)   o (1) w1 (1)ah (netq ( k )   o (1) w1 (1)(1  z12 (1)) /    1.6277   (1  ( 0.2913) ) /  0.7448  h (1)  ( o (1) w2 (1))ah ( neth (k ))   o (1) w2 (1)(1  z22 (1)) /  0.7448 v11 ( 2)  v11 (1)   h1 (1) x1 (1)  2.0  0.4  0.7448  ( 0.5)  1.8510 v21 ( 2)  v21 (1)   h1 (1) x2 (1)  1.0  0.4  0.7448  0.4  1.1191 v12 ( 2)  v12 (1)   h (1) x1 (1)  1.0  0.4  ( 0.7218)  ( 0.5)  0.8556 v22 ( 2)  v22 (1)   h (1) x2 (1)  0.5  0.4  ( 0.7218)  0.4  0.3845 Bài 2: (2.5 m) Cho t p d li u g m nhóm bi u di n đ th hình 2, trình bày c u trúc cách hu n luy n m ng Perceptron (gi i thu t? d li u?) đ phân t p d li u thành nhóm x2 1 2 1 1 S d ng phân chia nh - D li - D li - D li z1 (0.75 (0.5đ) y2 z2 x1 x1 y1 x2 z3 0 1 y3 z4 Perceptron đ phân nhóm d li u, m i Perceptron chia d li u làm ph n đ hình v D li u đ c phân nhóm nh sau: u thu c nhóm n u ngõ Perceptron ho c ngõ Perceptron b ng u thu c nhóm n u ngõ Perceptron ho c ngõ Perceptron b ng u thu c nhóm n u đ ng th i khơng thu c nhóm nhóm T phân tích trên, ta có s đ m ng Perceptron đ phân nhóm d li u nh sau, m ng s đ luy n đ ngõ yi b ng n u d li u thu c nhóm i ng c hu n D li u hu n luy n Perceptron z1-z4 nh sau: (0.5đ) x1 2 0 1 x2 0 1 0 z1 0 0 z2 0 0 0 z3 0 0 0 z4 0 0 D li u hu n luy n Perceptron y2-y3 nh sau: (0.75đ) z1 0 z2 y2 1 z3 0 z4 y3 1 y2 0 1 S d ng gi i thu t h c Delta hu n luy n Perceptron theo b ng d li u Perceptron phân nhóm d li u theo yêu c u đ Bài 3: (2.5 m) y u2 x2 x1 u1 y3 1 ta s đ y1 0 c m ng xe có th bám theo xe cách kho ng yd v i sai s b ng 0, c n s d ng b u n PI m S đ kh i (0.5đ) u1 yd = E  d dt DE E K1 K2 DU  DE KU Xe U u2 Xe x1 + x2 y(t)  PI m Xác đ nh bi n vào/ra c a h m giá tr ngôn ng t p m (0.5 đ) - Các bi n vào b u n m : E DE, - Bi n b u n m : DU - T m giá tr sai s có th ch n: 50 < E < (sai s b ng kho ng cách gi a xe b ng 0; sai s b ng 50 xe cách xe m t kho ng b ng 58m) - H s chu n hóa: K1 = 1/50, K2: ch nh đ nh th c nghi m Ku = 10 (khâu tích phân b o hòa mi n [0,1] - Gi s ch n giá tr ngơn ng có bi n E, giá tr ngôn ng cho bi t DE giá tr ngôn ng cho bi n DU Chú ý tốn khơng đ i x ng khơng nên ch n t p m đ i x ng T ng quát, t t c tham s c1, c2, , c10 c a hàm liên thu c s đ c ch nh đ nh đ c l p qua th c nghi m  NB 1 PB NS ZE PS c1 c2 c3 c4 E DE  NE 1 PO ZE c5 c6 NB NM NS ZE PS PM 1 c8 c9  c7 c10 PB - Qui c y có xu h ng gi m xu ng n u ta t ng u2, ta có qui t c u n m (0.5 đ) DU DE NB PB PM PS NE ZE PO NE PM PS ZE E ZE PS ZE NS PO ZE NS NM PB NS NM NB - Gi i thích qui t c (b t k ): (1.0 đ) y u2 E ZE DE ZE  DU ZE yd Sai s ZE (kho ng cách xe giá tr đ t), bi n thiên sai s ZE (kho ng cách c a hai xe khơng đ i), đ trì tr ng thái c n gi nguyên l c tác đ ng vào xe  bi n thiên tín hi u u n ZE y u2 E PO DE ZE  DU NS yd Sai s PO (kho ng cách xe nh h n giá tr đ t), bi n thiên sai s ZE (kho ng cách hai xe khơng đ i), đ gi m sai s ph i gi m nh l c tác đ ng vào xe  bi n thiên tín hi u u n NS y u2 yd E PO DE NE  DU ZE Sai s PO (kho ng cách xe nh h n giá tr đ t), bi n thiên sai s NE (sai s gi m, ngh a xe ch y ch m l i so v i xe 1), tr ng h p gi nguyên tín hi u u n, ch kho ng cách xe đ t yêu c u  bi n thiên tín hi u u n ZE y u2 E ZE DE NE  DU PS yd Sai s ZE (kho ng cách xe b ng giá tr đ t), bi n thiên sai s NE (sai s gi m, ngh a xe ch y ch m l i so v i xe 1), tr ng h p ph i t ng l c tác d ng vào xe  bi n thiên tín hi u u n PS y u2 yd E NE DE NE  DU PM Sai s NE (kho ng cách xe l n h n giá tr đ t), bi n thiên sai s NE (sai s gi m, ngh a xe ch y ch m l i so v i xe 1), tr ng h p ph i t ng l c hút c a nam châm tác đ ng vào xe 2(t ng m nh h n tr ng h p trên)  bi n thiên tín hi u u n PM * Khi d ng th c nghi m vào m t h nâng bi t tr s K2, Ku, c1, c2, , c10 cho phù h p ng c th , c n ph i ch nh đ nh h Bài 4: (2.5 m) D a vào gi ng, c n trình bày ý: - S đ kh i giai đo n hu n luy n nh n d ng ch s (0.5 đ) - Cách tính đ c tr ng (0.75 đ) - S đ c u hình m ng th n kinh (0.75 đ) - Cách t o d li u hu n luy n m ng gi i thu t hu n luy n m ng (0.5 đ) ... 1: (2. 5 m) D li u hu n luy n m ng: x1 v11 v21 z1 x2 v 12 v 22 z2 w1 y w2   0.5 0.8 1.0  X  ,  0.4 0 .2  0.6 D  1 1 k=1;   0.4 ; v11 (1)  2. 0 ; v21 (1)  1.0 ; v 12 (1)  1.0 ; v 22 (1)... 1.8510 v21 ( 2)  v21 (1)   h1 (1) x2 (1)  1.0  0.4  0.7448  0.4  1.1191 v 12 ( 2)  v 12 (1)   h (1) x1 (1)  1.0  0.4  ( 0. 721 8)  ( 0.5)  0.8556 v 22 ( 2)  v 22 (1)   h (1) x2...i h c Bách Khoa TP.HCM Khoa i n – i n T B môn KT -o0o - ÁP ÁN KI M TRA HK N m h c 20 12- 2013 Mơn: NH P MƠN I U KHI N THƠNG MINH Ngày thi: 11/06 /20 13 Th i gian làm bài: 90