【问题标题】:Confusion with inputs and targets for a neural network与神经网络的输入和目标混淆
【发布时间】:2013-05-04 00:22:20
【问题描述】:

最近我发布了许多关于我正在制作的字符识别程序的问题。我以为直到今天我才能完全正常工作。我认为这与我对网络的训练有关。以下是对我认为训练和模拟过程进行的解释。

给这两张图片

目标

输入

我想训练网络识别字母 D。请注意,在此之前,我已将图像处理成二进制矩阵。对于训练,我使用

[net,tr] = train(net,inputs,targets);

我是目标而不是输入,因为我想训练网络识别目标图像中的所有字母。

然后我跑

outputs = sim(net,inputs);

其中输入是带有字母“D”的图像,或带有 ABCD 中任何其他字母的图像。这里的基本前提是,我想训练网络识别 ABCD 中的所有字母,然后选择任意字母 A、B、C 或 D,看看网络是否识别出这个选择的字母。

问题:

我的训练过程是否正确?

【问题讨论】:

    标签: matlab neural-network


    【解决方案1】:

    这在很大程度上取决于您如何实现神经网络。虽然关于你问的问题,我猜你并没有自己实现它,而是使用了一些现成的 API。

    无论如何,您应该在使用它们之前先了解您使用的工具(这里是神经网络)。

    神经网络接受输入并对输入执行线性或非线性变换并返回输出。

    输入和输出始终是数值。但是它们可以代表任何类型的数据。

    输入可以是:

    • 图像的像素
    • 实数值或整数属性
    • 类别

    在您的情况下,输入是您的字符图像(您的二进制矩阵)的像素。

    输出可以是:

    • 类(如果您正在分类)
    • 值(如果您要进行回归)
    • 时间序列中的下一个值(如果您正在进行时间序列预测)

    在您的情况下,您正在进行分类(预测输入代表哪个字符),因此您的输出是一个类。

    为了让您了解网络是如何训练的,我将首先解释如何在训练后使用它,然后解释它对训练阶段的含义。

    所以一旦你训练好你的网络,你会给它一个代表你的图像的二进制矩阵,它会输出类(字符),例如:0 代表 A,1 代表 B,2 代表C 和 3 代表 D。换句话说,你有:

    • 输入:二进制矩阵(图像)
    • 输出: 0、1、2 或 3(取决于网络在图像中识别出的字符)

    训练阶段包括告诉网络您希望每个输入的输出。

    训练阶段使用的数据类型与“预测阶段”使用的数据类型相同。因此,对于训练阶段:

    • 输入: 二进制矩阵 [A,B,C,D] (每个字母一个!非常重要!)
    • 目标:对应的类[0,1,2,3]

    这样,你告诉网络学习,如果你给它 A 的图像,它应该输出 0,如果你给它 B 的图像,它应该输出 1,依此类推。

    注意:您误会了,因为您认为“输入”是在训练阶段之后要给网络的输入,而实际上它们是在训练期间给网络的输入阶段。

    【讨论】:

    • 好吧,从错误消息看来,您实际上应该在元胞数组中将输入和目标提供给网络。如果 X 和 T 是您的单元格数组,则每个单元格 X{i}([1,4] 中的 i)是二进制形式的字母(1x100 矩阵)和每个单元格 T{i}([1,4] 中的 i)是包含 0,1,2 或 3 的单例矩阵。这样它应该可以工作并且尺寸应该匹配。
    • 我仍然收到错误@Dolma。我将输入矩阵转换为单元矩阵,使其成为 4x100 单元。我的目标数据是 target = [{0},{1},{2},{3}]。我仍然得到同样的错误。我尝试将目标设为一列单元格。
    • 输入必须是 1x4 元胞数组。每个单元格是一个 1x100 矩阵。目标也是一个 1x4 元胞数组,它的每个元胞都是一个 1x1 矩阵(这就是你所做的)。
    • 如果这不起作用,请尝试使用 100x4 矩阵作为输入,使用 1x4 矩阵作为目标。
    • 我现在可以使用它了。但是,我编写了与发布此问题之前不同的程序,它的工作速度比传统培训快得多。通过我的程序,我训练每个单独的字母。换句话说,每个字母都有一个神经网络。当我运行模拟时,我只需使用一个我想要比较的字母(“D”)逐步遍历每个网络,然后找到性能最佳的网络。
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