{
"cells": [
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "slide"
}
},
"source": [
"## Uczenie maszynowe – zastosowania\n",
"# 10. Sieci neuronowe – propagacja wsteczna"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 1,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "notes"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"%matplotlib inline\n",
"\n",
"import numpy as np\n",
"import math"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "slide"
}
},
"source": [
"## 10.1. Metoda propagacji wstecznej – wprowadzenie"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
""
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Architektura sieci neuronowych\n",
"\n",
"* Budowa warstwowa, najczęściej sieci jednokierunkowe i gęste.\n",
"* Liczbę i rozmiar warstw dobiera się do każdego problemu.\n",
"* Rozmiary sieci określane poprzez liczbę neuronów lub parametrów."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### _Feedforward_\n",
"\n",
"Mając daną $n$-warstwową sieć neuronową oraz jej parametry $\\Theta^{(1)}, \\ldots, \\Theta^{(L)} $ oraz $\\beta^{(1)}, \\ldots, \\beta^{(L)} $, obliczamy:\n",
"\n",
"$$a^{(l)} = g^{(l)}\\left( a^{(l-1)} \\Theta^{(l)} + \\beta^{(l)} \\right). $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
""
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"* Funkcje $g^{(l)}$ to **funkcje aktywacji**.
\n",
"Dla $i = 0$ przyjmujemy $a^{(0)} = x$ (wektor wierszowy cech) oraz $g^{(0)}(x) = x$ (identyczność)."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Parametry $\\Theta$ to wagi na połączeniach miedzy neuronami dwóch warstw.
\n",
"Rozmiar macierzy $\\Theta^{(l)}$, czyli macierzy wag na połączeniach warstw $a^{(l-1)}$ i $a^{(l)}$, to $\\dim(a^{(l-1)}) \\times \\dim(a^{(l)})$."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Parametry $\\beta$ zastępują tutaj dodawanie kolumny z jedynkami do macierzy cech.
Macierz $\\beta^{(l)}$ ma rozmiar równy liczbie neuronów w odpowiedniej warstwie, czyli $1 \\times \\dim(a^{(l)})$."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"* **Klasyfikacja**: dla ostatniej warstwy $L$ (o rozmiarze równym liczbie klas) przyjmuje się $g^{(L)}(x) = \\mathop{\\mathrm{softmax}}(x)$.\n",
"* **Regresja**: pojedynczy neuron wyjściowy; funkcją aktywacji może wtedy być np. funkcja identycznościowa."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Pozostałe funkcje aktywacji najcześciej mają postać sigmoidy, np. sigmoidalna, tangens hiperboliczny.
Ale niekoniecznie, np. ReLU, leaky ReLU, maxout."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Jak uczyć sieci neuronowe?"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* W poznanych do tej pory algorytmach (regresja liniowa, regresja logistyczna) do uczenia używaliśmy funkcji kosztu, jej gradientu oraz algorytmu gradientu prostego (GD/SGD)"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Dla sieci neuronowych potrzebowalibyśmy również znaleźć gradient funkcji kosztu."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Co sprowadza się do bardziej ogólnego problemu:
jak obliczyć gradient $\\nabla f(x)$ dla danej funkcji $f$ i wektora wejściowego $x$?"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Pochodna funkcji\n",
"\n",
"* **Pochodna** mierzy, jak szybko zmienia się wartość funkcji względem zmiany jej argumentów:\n",
"\n",
"$$ \\frac{d f(x)}{d x} = \\lim_{h \\to 0} \\frac{ f(x + h) - f(x) }{ h } $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Pochodna cząstkowa i gradient\n",
"\n",
"* **Pochodna cząstkowa** mierzy, jak szybko zmienia się wartość funkcji względem zmiany jej *pojedynczego argumentu*."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* **Gradient** to wektor pochodnych cząstkowych:\n",
"\n",
"$$ \\nabla f = \\left( \\frac{\\partial f}{\\partial x_1}, \\ldots, \\frac{\\partial f}{\\partial x_n} \\right) $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Gradient – przykłady\n",
"\n",
"$$ f(x_1, x_2) = x_1 + x_2 \\qquad \\to \\qquad \\frac{\\partial f}{\\partial x_1} = 1, \\quad \\frac{\\partial f}{\\partial x_2} = 1, \\quad \\nabla f = (1, 1) $$ "
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"$$ f(x_1, x_2) = x_1 \\cdot x_2 \\qquad \\to \\qquad \\frac{\\partial f}{\\partial x_1} = x_2, \\quad \\frac{\\partial f}{\\partial x_2} = x_1, \\quad \\nabla f = (x_2, x_1) $$ "
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"$$ f(x_1, x_2) = \\max(x_1 + x_2) \\hskip{12em} \\\\\n",
"\\to \\qquad \\frac{\\partial f}{\\partial x_1} = \\mathbb{1}_{x \\geq y}, \\quad \\frac{\\partial f}{\\partial x_2} = \\mathbb{1}_{y \\geq x}, \\quad \\nabla f = (\\mathbb{1}_{x \\geq y}, \\mathbb{1}_{y \\geq x}) $$ "
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Własności pochodnych cząstkowych\n",
"\n",
"Jezeli $f(x, y, z) = (x + y) \\, z$ oraz $x + y = q$, to:\n",
"$$f = q z,\n",
"\\quad \\frac{\\partial f}{\\partial q} = z,\n",
"\\quad \\frac{\\partial f}{\\partial z} = q,\n",
"\\quad \\frac{\\partial q}{\\partial x} = 1,\n",
"\\quad \\frac{\\partial q}{\\partial y} = 1 $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Reguła łańcuchowa\n",
"\n",
"$$ \\frac{\\partial f}{\\partial x} = \\frac{\\partial f}{\\partial q} \\, \\frac{\\partial q}{\\partial x},\n",
"\\quad \\frac{\\partial f}{\\partial y} = \\frac{\\partial f}{\\partial q} \\, \\frac{\\partial q}{\\partial y} $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Propagacja wsteczna – prosty przykład"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 2,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"# Dla ustalonego wejścia\n",
"x = -2; y = 5; z = -4"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 3,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"(3, -12)\n"
]
}
],
"source": [
"# Krok w przód\n",
"q = x + y\n",
"f = q * z\n",
"print(q, f)"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 4,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"[-4, -4, 3]\n"
]
}
],
"source": [
"# UWAGA: teraz za pomocą zmiennych `dfx`, `dfy`, `dfz` i `dfq`\n",
"# oznaczę pochodne cząstkowe ∂f/∂x, ∂f/∂y, ∂f/∂z i ∂f/∂q odpowiednio\n",
"\n",
"# Propagacja wsteczna dla f = q * z\n",
"dfz = q\n",
"dfq = z\n",
"# Propagacja wsteczna dla q = x + y\n",
"dfx = 1 * dfq # z reguły łańcuchowej\n",
"dfy = 1 * dfq # z reguły łańcuchowej\n",
"print([dfx, dfy, dfz])"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
""
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"* Właśnie tak wygląda obliczanie pochodnych metodą propagacji wstecznej!"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Spróbujmy czegoś bardziej skomplikowanego:
metodą propagacji wstecznej obliczmy pochodną funkcji sigmoidalnej."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Propagacja wsteczna – funkcja sigmoidalna"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"Funkcja sigmoidalna:\n",
"\n",
"$$f(\\theta,x) = \\frac{1}{1+e^{-(\\theta_0 x_0 + \\theta_1 x_1 + \\theta_2)}}$$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"$$\n",
"\\begin{array}{lcl}\n",
"f(x) = \\frac{1}{x} \\quad & \\rightarrow & \\quad \\frac{df}{dx} = -\\frac{1}{x^2} \\\\\n",
"f_c(x) = c + x \\quad & \\rightarrow & \\quad \\frac{df}{dx} = 1 \\\\\n",
"f(x) = e^x \\quad & \\rightarrow & \\quad \\frac{df}{dx} = e^x \\\\\n",
"f_a(x) = ax \\quad & \\rightarrow & \\quad \\frac{df}{dx} = a \\\\\n",
"\\end{array}\n",
"$$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
""
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 5,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"[0.3932238664829637, -0.5898357997244456]\n",
"[-0.19661193324148185, -0.3932238664829637, 0.19661193324148185]\n"
]
}
],
"source": [
"# Losowe wagi i dane\n",
"w = [2,-3,-3]\n",
"x = [-1, -2]\n",
"\n",
"# Krok w przód\n",
"dot = w[0]*x[0] + w[1]*x[1] + w[2]\n",
"f = 1.0 / (1 + math.exp(-dot)) # funkcja sigmoidalna\n",
"\n",
"# Krok w tył\n",
"ddot = (1 - f) * f # pochodna funkcji sigmoidalnej\n",
"dx = [w[0] * ddot, w[1] * ddot]\n",
"dw = [x[0] * ddot, x[1] * ddot, 1.0 * ddot]\n",
"\n",
"print(dx)\n",
"print(dw)"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Obliczanie gradientów – podsumowanie\n",
"\n",
"* Gradient $f$ dla $x$ mówi jak zmieni się całe wyrażenie przy zmianie wartości $x$.\n",
"* Gradienty łączymy korzystając z **reguły łańcuchowej**.\n",
"* W kroku wstecz gradienty informują, które części grafu powinny być zwiększone lub zmniejszone (i z jaką siłą), aby zwiększyć wartość na wyjściu.\n",
"* W kontekście implementacji chcemy dzielić funkcję $f$ na części, dla których można łatwo obliczyć gradienty."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "slide"
}
},
"source": [
"## 10.2. Uczenie wielowarstwowych sieci neuronowych metodą propagacji wstecznej"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"Mając algorytm SGD oraz gradienty wszystkich wag, moglibyśmy trenować każdą sieć."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"* Niech:\n",
"$$\\Theta = (\\Theta^{(1)},\\Theta^{(2)},\\Theta^{(3)},\\beta^{(1)},\\beta^{(2)},\\beta^{(3)})$$\n",
"\n",
"* Funkcja sieci neuronowej z grafiki:\n",
"\n",
"$$\\small h_\\Theta(x) = \\tanh(\\tanh(\\tanh(x\\Theta^{(1)}+\\beta^{(1)})\\Theta^{(2)} + \\beta^{(2)})\\Theta^{(3)} + \\beta^{(3)})$$\n",
"* Funkcja kosztu dla regresji:\n",
"$$J(\\Theta) = \\dfrac{1}{2m} \\sum_{i=1}^{m} (h_\\Theta(x^{(i)})- y^{(i)})^2 $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"* Jak obliczymy gradienty?\n",
"\n",
"$$\\nabla_{\\Theta^{(l)}} J(\\Theta) = ? \\quad \\nabla_{\\beta^{(l)}} J(\\Theta) = ?$$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### W kierunku propagacji wstecznej\n",
"\n",
"* Pewna (niewielka) zmiana wagi $\\Delta z^l_j$ dla $j$-ego neuronu w warstwie $l$ pociąga za sobą (niewielką) zmianę kosztu: \n",
"\n",
"$$\\frac{\\partial J(\\Theta)}{\\partial z^{l}_j} \\Delta z^{l}_j$$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Jeżeli $\\frac{\\partial J(\\Theta)}{\\partial z^{l}_j}$ jest duża, $\\Delta z^l_j$ ze znakiem przeciwnym zredukuje koszt.\n",
"* Jeżeli $\\frac{\\partial J(\\Theta)}{\\partial z^l_j}$ jest bliska zeru, koszt nie będzie mocno poprawiony."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"* Definiujemy błąd $\\delta^l_j$ neuronu $j$ w warstwie $l$: \n",
"\n",
"$$\\delta^l_j := \\dfrac{\\partial J(\\Theta)}{\\partial z^l_j}$$ \n",
"$$\\delta^l := \\nabla_{z^l} J(\\Theta) \\quad \\textrm{ (zapis wektorowy)} $$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Podstawowe równania propagacji wstecznej\n",
"\n",
"$$\n",
"\\begin{array}{rcll}\n",
"\\delta^L & = & \\nabla_{a^L}J(\\Theta) \\odot { \\left( g^{L} \\right) }^{\\prime} \\left( z^L \\right) & (BP1) \\\\[2mm]\n",
"\\delta^{l} & = & \\left( \\left( \\Theta^{l+1} \\right) \\! ^\\top \\, \\delta^{l+1} \\right) \\odot {{ \\left( g^{l} \\right) }^{\\prime}} \\left( z^{l} \\right) & (BP2)\\\\[2mm]\n",
"\\nabla_{\\beta^l} J(\\Theta) & = & \\delta^l & (BP3)\\\\[2mm]\n",
"\\nabla_{\\Theta^l} J(\\Theta) & = & a^{l-1} \\odot \\delta^l & (BP4)\\\\\n",
"\\end{array}\n",
"$$\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"#### (BP1)\n",
"$$ \\delta^L_j \\; = \\; \\frac{ \\partial J }{ \\partial a^L_j } \\, g' \\!\\! \\left( z^L_j \\right) $$\n",
"$$ \\delta^L \\; = \\; \\nabla_{a^L}J(\\Theta) \\odot { \\left( g^{L} \\right) }^{\\prime} \\left( z^L \\right) $$\n",
"Błąd w ostatniej warstwie jest iloczynem szybkości zmiany kosztu względem $j$-tego wyjścia i szybkości zmiany funkcji aktywacji w punkcie $z^L_j$."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"#### (BP2)\n",
"$$ \\delta^{l} \\; = \\; \\left( \\left( \\Theta^{l+1} \\right) \\! ^\\top \\, \\delta^{l+1} \\right) \\odot {{ \\left( g^{l} \\right) }^{\\prime}} \\left( z^{l} \\right) $$\n",
"Aby obliczyć błąd w $l$-tej warstwie, należy przemnożyć błąd z następnej ($(l+1)$-szej) warstwy przez transponowany wektor wag, a uzyskaną macierz pomnożyć po współrzędnych przez szybkość zmiany funkcji aktywacji w punkcie $z^l$."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"#### (BP3)\n",
"$$ \\nabla_{\\beta^l} J(\\Theta) \\; = \\; \\delta^l $$\n",
"Błąd w $l$-tej warstwie jest równy wartości gradientu funkcji kosztu."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"#### (BP4)\n",
"$$ \\nabla_{\\Theta^l} J(\\Theta) \\; = \\; a^{l-1} \\odot \\delta^l $$\n",
"Gradient funkcji kosztu względem wag $l$-tej warstwy można obliczyć jako iloczyn po współrzędnych $a^{l-1}$ przez $\\delta^l$."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Algorytm propagacji wstecznej"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"Dla jednego przykładu $(x,y)$:\n",
"\n",
"1. **Wejście**: Ustaw aktywacje w warstwie cech $a^{(0)}=x$ \n",
"2. **Feedforward:** dla $l=1,\\dots,L$ oblicz \n",
"$$z^{(l)} = a^{(l-1)} \\Theta^{(l)} + \\beta^{(l)} \\textrm{ oraz } a^{(l)}=g^{(l)} \\!\\! \\left( z^{(l)} \\right) $$\n",
"3. **Błąd wyjścia $\\delta^{(L)}$:** oblicz wektor $$\\delta^{(L)}= \\nabla_{a^{(L)}}J(\\Theta) \\odot {g^{\\prime}}^{(L)} \\!\\! \\left( z^{(L)} \\right) $$\n",
"4. **Propagacja wsteczna błędu:** dla $l = L-1,L-2,\\dots,1$ oblicz $$\\delta^{(l)} = \\delta^{(l+1)}(\\Theta^{(l+1)})^T \\odot {g^{\\prime}}^{(l)} \\!\\! \\left( z^{(l)} \\right) $$\n",
"5. **Gradienty:** \n",
" * $\\dfrac{\\partial}{\\partial \\Theta_{ij}^{(l)}} J(\\Theta) = a_i^{(l-1)}\\delta_j^{(l)} \\textrm{ oraz } \\dfrac{\\partial}{\\partial \\beta_{j}^{(l)}} J(\\Theta) = \\delta_j^{(l)}$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"W naszym przykładzie:\n",
"\n",
"$$\\small J(\\Theta) = \\frac{1}{2} \\left( a^{(L)} - y \\right) ^2 $$\n",
"$$\\small \\dfrac{\\partial}{\\partial a^{(L)}} J(\\Theta) = a^{(L)} - y$$\n",
"\n",
"$$\\small \\tanh^{\\prime}(x) = 1 - \\tanh^2(x)$$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
""
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Algorytm SGD z propagacją wsteczną\n",
"\n",
"Pojedyncza iteracja:\n",
"* Dla parametrów $\\Theta = (\\Theta^{(1)},\\ldots,\\Theta^{(L)})$ utwórz pomocnicze macierze zerowe $\\Delta = (\\Delta^{(1)},\\ldots,\\Delta^{(L)})$ o takich samych wymiarach (dla uproszczenia opuszczono wagi $\\beta$).\n",
"* Dla $m$ przykładów we wsadzie (_batch_), $i = 1,\\ldots,m$:\n",
" * Wykonaj algortym propagacji wstecznej dla przykładu $(x^{(i)}, y^{(i)})$ i przechowaj gradienty $\\nabla_{\\Theta}J^{(i)}(\\Theta)$ dla tego przykładu;\n",
" * $\\Delta := \\Delta + \\dfrac{1}{m}\\nabla_{\\Theta}J^{(i)}(\\Theta)$\n",
"* Wykonaj aktualizację wag: $\\Theta := \\Theta - \\alpha \\Delta$"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Propagacja wsteczna – podsumowanie\n",
"\n",
"* Algorytm pierwszy raz wprowadzony w latach 70. XX w.\n",
"* W 1986 David Rumelhart, Geoffrey Hinton i Ronald Williams pokazali, że jest znacznie szybszy od wcześniejszych metod.\n",
"* Obecnie najpopularniejszy algorytm uczenia sieci neuronowych."
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "slide"
}
},
"source": [
"## 10.3. Przykłady implementacji wielowarstwowych sieci neuronowych"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "notes"
}
},
"source": [
"### Uwaga!\n",
"\n",
"Poniższe przykłady wykorzystują interfejs [Keras](https://keras.io), który jest częścią biblioteki [TensorFlow](https://www.tensorflow.org).\n",
"\n",
"Aby uruchomić TensorFlow w środowisku Jupyter, należy wykonać następujące czynności:\n",
"\n",
"#### Przed pierwszym uruchomieniem (wystarczy wykonać tylko raz)\n",
"\n",
"Instalacja biblioteki TensorFlow w środowisku Anaconda:\n",
"\n",
"1. Uruchom *Anaconda Navigator*\n",
"1. Wybierz kafelek *CMD.exe Prompt*\n",
"1. Kliknij przycisk *Launch*\n",
"1. Pojawi się konsola. Wpisz następujące polecenia, każde zatwierdzając wciśnięciem klawisza Enter:\n",
"```\n",
"conda create -n tf tensorflow\n",
"conda activate tf\n",
"conda install pandas matplotlib\n",
"jupyter notebook\n",
"```\n",
"\n",
"#### Przed każdym uruchomieniem\n",
"\n",
"Jeżeli chcemy korzystać z biblioteki TensorFlow, to środowisko Jupyter Notebook należy uruchomić w następujący sposób:\n",
"\n",
"1. Uruchom *Anaconda Navigator*\n",
"1. Wybierz kafelek *CMD.exe Prompt*\n",
"1. Kliknij przycisk *Launch*\n",
"1. Pojawi się konsola. Wpisz następujące polecenia, każde zatwierdzając wciśnięciem klawisza Enter:\n",
"```\n",
"conda activate tf\n",
"jupyter notebook\n",
"```"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"source": [
"### Przykład: MNIST\n",
"\n",
"_Modified National Institute of Standards and Technology database_"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "fragment"
}
},
"source": [
"* Zbiór cyfr zapisanych pismem odręcznym\n",
"* 60 000 przykładów uczących, 10 000 przykładów testowych\n",
"* Rozdzielczość każdego przykładu: 28 × 28 = 784 piksele"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 1,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"# źródło: https://github.com/keras-team/keras/examples/minst_mlp.py\n",
"\n",
"from tensorflow import keras\n",
"from tensorflow.keras.datasets import mnist\n",
"from tensorflow.keras.layers import Dense, Dropout\n",
"\n",
"# załaduj dane i podziel je na zbiory uczący i testowy\n",
"(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 2,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "notes"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"from matplotlib import pyplot as plt\n",
"\n",
"def draw_examples(examples, captions=None):\n",
" plt.figure(figsize=(16, 4))\n",
" m = len(examples)\n",
" for i, example in enumerate(examples):\n",
" plt.subplot(100 + m * 10 + i + 1)\n",
" plt.imshow(example, cmap=plt.get_cmap('gray'))\n",
" plt.show()\n",
" if captions is not None:\n",
" print(6 * ' ' + (10 * ' ').join(str(captions[i]) for i in range(m)))"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 3,
"metadata": {
"slideshow": {
"slide_type": "subslide"
}
},
"outputs": [
{
"data": {
"image/png": "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\n",
"text/plain": [
"