Nhóm theo hình cầu bằng học cạnh tranh hiệu chỉnh

Một phần của tài liệu Luận văn thạc sĩ ngành điều khiển tự động ĐHBKHN mạng điều khiển fuzzy và neural (Trang 76)

J TT (3.21) với là m ột ngưỡng nhỏ nào đó Theo cách này sẽ đạt được K v ùng siêu hình

3.5.1.2 Nhóm theo hình cầu bằng học cạnh tranh hiệu chỉnh

Một phương pháp khác để tạo luật mờ là sơ đồ học cạnh tranh hiệu chỉnh mà sẽ

tìm những nguyên mẫu của những nhóm hình cầu trong không gian ngõ vào. Phương pháp này, không giống như thuật toán cây k-d mờ ở trên, gồm một

pha học của mạng neuro-mờ với những véctơ trọng số ck được học trên cơ sở

dữ liệu ngõ vào phù hợp. Để khởi động pha học này, một cấu trúc ban đầu của

mạng neuro-mờ được xây dựng dựa trên H luật theo dạng kiến thức ưu tiên. Sau

đó, trong suốt quá trình học mạng tự tổ chức cấu trúc của nó theo cơ cấu bù cạnh tranh mà dần dần điều chỉnh những véctơ trọng số của những luật bổ sung

xa dần phân bố dữ liệu. Theo cách này , một số luật phù hợp hơn để đại diện

cho dữ liệu ngõ vào sẽ được chọn tự động.

Lớp thứ ba của mạng sẽ tham gia vào quá trình học cạnh tranh này. Khi hiện

diện véctơ ngõ vào x, những đơn vị trong lớp này sẽ cạnh tranh và đơn vị nào

có véctơ trọng số c gần nhất với véctơ ngõ vào sẽ được chọn là đơn vị thắng

cuộc. Đơn vị mà có véctơ trọng số gần thứ hai được đánh dấu là đối thủ. Độ gần được đo bằng thuật ngữ khoảng cách Eclit tỉ lệ với tần số thắng của đơn vị theo

học cạnh tranh nhạy tần số. Lợi ích của việc tích hợp thuật ngữ nhạy tần số

tránh việc dùng không đúng mức những nhóm nhỏ. Sau đó véctơ trọng số của đối thủ cạnh tranh sẽ được cập nhậtđể mà di chuyển xa khỏi đặc tính. Hình 3.4 thể hiện ành hưởng của cập nhật trọng số như thế.

Hình 3.4. Ảnh hưởng của cập nhật trọng số theo cơ cấu bù đối thủ cạnh tranh. Đối thủ cạnh tranh bị đẩy ra xa nhóm mà đơn vị thắng đang học.

Cơ cấu này cố gắng đẩy véctơ trọng số của đối thủ cạnh tranh ra xa nhóm mà

véctơ trọng số của đơn vị thắng đang di chuyển đến, vì thế sẽ đảm bảo hoàn toàn rằng mỗi nhóm chỉ được đại diện bởi mộtvéctơ trọng số. Việc dùng cơ cấu bù đố thủ cạnh tranh này sẽ dần dần đưa những véctơ trọng số của những đơn vị

phụ ra xa khỏi phân bố dữ liệu cho phép đạt được số đơn vị thích hợp trong lớp

Cuối cùng, như thường thấy trong các giải thuật học cạnh tranh, để tăng tốc độ hội tụ của thuật toán, tốc độ học của cả hai đơn vị thắng và đối thủ cạnh

tranh tự động giảm trong suốt quá trình học theo luật giảm tuyến tính.

Thuật toán học cạnh tranh này có thể được khai thác như một phương pháp

nhóm không gian nhiều chiều. Không giống như những phương pháp dựa trên

nhóm thông thường (ví dụ, trung bình k, trung bình k mờ, những giải thuật học

cạnh tranh truyền thống) mà yêu cầu số lượng nhóm cần được chọn lựa trước

cho mỗi tập dữ liệu, học cạnh tranh được hiệu chỉnh này thể hiện việc nhóm

trong không gian ngõ vào với khả năng thích nghi số lượng nhóm khi việc học

diễn ra.

Thuật toán học được mô tả như sau:

1. EpochNumber = 0;

2. Khởi động ngẫu nhiên những véctơ tâm ck (k=1,…,H)

3. Khởi động những tốc độ học wrcho đơn vị thắng và đối thủ cạnh tranh để mà 0rw1.

4. Repeat

a. EpochNumber = EpochNumber +1;

b. Với mỗi véctơ ngõ vào huấn luyện x(t), t=1,…,N thực hiện những bước sau:

i. Tính khoảng cách:

(3.22)

với nk là số lần thắng cộng dồn xảy ra cho đơn vị thứ k và dE(.,.) là khoảng cách Eclit.

ii. Cạnh tranh: Xác định đơn vị thắng uw và đối thủ của nó ur

dùng luật sau:

(3.23)

iii. Cập nhật số lượng thắng xảy ra:

iii. Cập nhật những véctơ trọng số của đơn vị thắng và đối thủ theo:

c. Hiệu chỉnh những tốc độ học theo giảm tuyến tính

5. Until

6. Chọn lựa những đơn vị cuối cùng: Loại bỏ tất cả các đơn vị uk mà véctơ

Bắt đầu với H đơn vị trong lớp thứ ba, học cạnh tranh có hiệu chỉnh tìm một

tập K đơn vị (KH) mà những véctơ trọng số ck(k=1,…,K) thể hiện tâm của

những nhóm hình cầu trong không gian ngõ vào.

Một phần của tài liệu Luận văn thạc sĩ ngành điều khiển tự động ĐHBKHN mạng điều khiển fuzzy và neural (Trang 76)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(150 trang)