Chương 4 : NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.5. Quá trình thiết kế và huấn luyện mạng nơ-ron
Để thiết kế một mạng nơ-ron, chúng ta cần xác định số nơ-ron ở lớp vào, số nơ-ron lớp ra, số lớp ẩn và số nơ-ron ở lớp ẩn. Do đặc trưng của ảnh cá có 200 giá trị dữ liệu nên số nơ-ron ngõ vào của mạng nơ-ron sẽ được xác định là 200. Sau khi
43
nhận dạng sẽ cho ra kết luận có phải là ảnh cá hay khơng, vì vậy có thể xác định được số nơ-ron ngõ ra chỉ là 1 nơ-ron.
Sau khi tiến hành chạy thử nhiều lần quá trình huấn luyện và thử nghiệm mạng nơ-ron với dữ liệu huấn luyện đã được tạo ra trước đó, kết quả huấn luyện là tốt nhất khi chọn mạng nơ-ron là mạng truyền thẳng 2 lớp và có các thơng số sau:
- Số nơ-ron ngõ vào: 200 - Số nơ-ron lớp ẩn: 30 - Số nơ-ron lớp xuất: 1
- Hàm huấn luyện là traingdx - Hàm truyền lớp ẩn: logsig - Hàm truyền lớp xuất: logsig - Hàm thực hiện: sse
- Số thế hệ huấn luyện: 250000 - Điểm hội tụ là 10-5.
Quá trình huấn luyện mạng nơ-ron được thực hiện theo sơ đồ hình 4.14. Điều khó khăn trong q trình huấn luyện mạng là phải chọn số nơ-ron lớp ẩn bao nhiêu là hợp lý, nếu số nơ-ron lớp ẩn quá lớn hoăc quá ít cũng làm cho quá trình huấn luyện mạng không đạt được kết quả chính xác như mong muốn, thậm chí nếu có q ít số nơ-ron lớp ẩn thì quá trình học của mạng sẽ khơng hội tụ.
44
Hình 4.14 Sơ đồ q trình huấn luyện mạng nơ-ron
Lưu đồ giải thuật quá trình thiết kế và huấn luyện mạng nơ-ron như hình 4.15 Thử nghiệm mạng nơ-ron để kiểm
tra độ chính xác của mạng. Nếu mạng nơ-ron cho kết quả khơng chính xác như mong muốn thì có thể thay đổi bộ dữ liệu huấn luyện
hoặc thiết kế lại mạng nơ-ron. Tạo bộ dữ liệu chuẩn dùng để
huấn luyện mạng nơ-ron
Thiết kế mạng nơ-ron
Đưa dữ liệu vào để huấn luyện mạng nơ-ron
Thử nghiệm cho đến khi chọn được mạng nơ-ron hoạt động có độ chính xác đúng theo u cầu.
45 Khơng Đạt Không Đạt Bắt đầu Dữ liệu ảnh cá và tạp chuẩn Tiền xử lý Trích đặc trưng Chọn mơ hình mạng nơ-ron Huấn luyện mạng Thử nghiệm mạng Tinh chỉnh mạng Ứng dụng Kết thúc Đạt ? Đạt ? Hình 4.15 Lưu đồ giải thuật quá trình thiết kế và huấn luyện mạng nơ-ron
46
Sơ đồ huấn luyện ban đầu cho mạng nơ-ron như hình 4.16
Hình 4.16. Sơ đồ huấn luyện mạng nơ-ron ban đầu
Q trình kiểm tra độ chính xác của mạng nơ-ron vừa được huấn luyện như sơ đồ hình 4.17
Dữ liệu đầu vào:
200 ảnh chụp cá mẫu 100 ảnh chụp tạp chất Tiền xử lý ảnh Phân đoạn ảnh Trích đặc trưng ảnh Mạng nơ-ron: mạng truyền thẳng 2 lớp. 200 nơ-ron ngõ vào 30 nơ-ron lớp ẩn 1 nơ-ron lớp ra Kết quả cho ra là một mạng nơ-ron đã được huấn luyện
47
Hình 4.17 Sơ đồ q trình kiểm tra độ chính xác của mạng nơ-ron vừa được huấn luyện