Cơ sở lý luận.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng mạng nơron truyền thẳng nhiều lớp nhận dạng vị trí rôbốt hai khâu (Trang 40 - 42)

Trong nhận dạng hệ thống, để mô hình hoá quan hệ đầu vào - đầu ra của hệ thống động học, mạng được học tập bằng tập hợp dữ liệu đầu vào đầu ra, còn trọng số được điều chỉnh bằng thuật toán lan truyền ngược. Dễ nhận thấy rằng ánh xạ tĩnh phi tuyến sinh ra có thể thể hiện thoả đáng mọi hành vi động học của hệ thống trong khoảng quan tâm. Để điều đó trở thành hiện thực, cần cung cấp cho mạng nơ ron thông tin về quá khứ của hệ thống, thông thường là các trễ đầu vào và đầu rạ Phụ thuộc vào độ chính xác mong muốn mà ta phải cung cấp các thông tin về quá khứ đến mức độ phù hợp cho mạng. Thực tế cho thấy việc sử dụng mạng hai lớp ẩn cho kết quả tốt hơn mạng một lớp ẩn.

Mạng nơ ron có thể được dùng để phát hiện và nhận dạng lỗi, giúp đỡ lưu trữ thông tin để ra quyết định. Nhưng trong hệ thống điều khiển có mạng nơ ron rất khó chứng minh các đặc tính như ổn định hệ thống. Điều đó là do các khó khăn toán học liên quan với hệ thống phi tuyến điều khiển bằng mạng nơ ron.

Nói chung có các ứng dụng tiềm tàng của mạng nơ ron tại tất cả các mức độ trong hệ thống điều khiển thông minh cho phép thực hiện tự động hoá ở mức cao đối với hệ thống. Mạng nơ ron cũng rất có ích ở mức độ thi hành thấp nhất với khả năng xấp xỉ hàm và xử lý song song mạch.

Các phương pháp nhận dạng được phân loại như sau:

a/ Phân loại dựa trên các cơ sở các phần tử hệ thống.

- Phân loại theo hệ thống nhận dạng S. - Phân loại theo tín hiệu vàọ

- Phân loại theo tiêu chuẩn nhận dạng.

b/ Phân loại theo phương pháp cập nhật dữ liệu của hệ thống.

- Phương pháp nhận dạng đệ quy: Thông số nhận dạng được tính toán trực tiếp theo mỗi thời điểm. Nghĩa là nếu có giá trị ^(t) được cập nhật ở thời điểm t thì giá trị của ^(t+1) được xác định từ ^(t). Phương pháp nhận dạng đệ quy có đặc trưng:

+ Là bộ phận chính của hệ thống thích nghị + Đòi hỏi cần có bộ nhớ.

+ Thuật toán có thể được thay đổi dễ dàng.

+ Tại bước tính toán đầu tiên có thể tìm ra được lỗi của thuật toán khi hệ thống có sự thay đổi thông số đủ lớn. Có 3 loại nhận dạng đệ quy:

+ Nhận dạng đệ quy On-linẹ

Trong phương pháp nhận dạng đệ quy nếu không cần đòi hỏi dữ liệu vào-ra đầy đủ ở mỗi thời điểm thì được gọi là phương pháp on-linẹ Nhận dạng on-line vì thế được xem như là phương pháp dễ thực hiện cho việc tính toán. Nhận dạng on- line được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như: Nhận dạng thích nghi, học thích nghi, lọc phi tuyến…

+ Nhận dạng theo thời gian thực.

Trong phương pháp nhận dạng đệ quy nếu thông số của mô hình có đầy đủ cho mỗi thời điểm quan sát được theo thời gian thực, gọi là phương pháp nhận dạng theo thời gian thực. Nó được sử dụng trong nhận dạng thông số hệ thống biến

đổi chậm theo thời gian. Để xác định thông số ^(t+1) trên cơ sở N cặp tín hiệu vào- ra, phải thực hiện liên tiếp thủ tục nhận dạng dữ liệu tín hiệu vào-ra với bậc phù

hợp. Thuật toán có dạng (2.1) ^(t+1) = ^(t) + (t).e(t) ( 2.1) Trong đó:

. (t) là hàm số phụ thuộc vào đối tượng nhận dạng tại thời điểm t. . e(t) là sai lệch tại thời điểm t.

+ Nhận dạng off- linẹ

Ngược lại với phương pháp on-line, phương pháp nhận dạng off-line sử dụng đồng thời tất cả các dữ liệụ Nhận dạng off-line sử dụng khi cần thiết sử lý một “mớ” tín hiệu cùng một lúc.

Phương pháp nhận dạng theo đặc tính vào- ra, là điểm mạnh về ứng dụng của mạng nơ ron. Sử dụng mạng nơ ron để nhận dạng đối tượng có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp nhận dạng truyền thống vì:

.Mạng nơ ron là hệ học và thích nghi có khả năng học on-line từ các số liệu quá khứ, do đó kết quả nhận dạng có thể đạt được độ chính xác rất caọ

.Mạng nơ ron là hệ xử lý song song do đó tốc độ tính toán cao mà các phương pháp nhận dạng truyền thống khó có thể đạt được.

.Mạng nơ ron là hệ MIMO, do đó rất tiện dùng khi nhận dạng cho đối tượng nhiều biến.

Tóm lại bản chất “HỌC” của mạng nơ ron có một trong những đặc trưng rất đặc biệt đó là nhận dạng đối tượng căn cứ vào đặc tính vào- ra của nó.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng mạng nơron truyền thẳng nhiều lớp nhận dạng vị trí rôbốt hai khâu (Trang 40 - 42)