BACKPROPAGATION & FEED-FORWARD DAS MULTILAYER PERZEPTRON

Ähnliche Dokumente
Was bisher geschah. Lernen: überwachtes Lernen. biologisches Vorbild neuronaler Netze: unüberwachtes Lernen

Softcomputing Biologische Prinzipien in der Informatik. Neuronale Netze. Dipl. Math. Maria Oelinger Dipl. Inform. Gabriele Vierhuff IF TIF

Simulation neuronaler Netzwerke mit TIKAPP

Einführung in. Neuronale Netze

Machine Learning - Maschinen besser als das menschliche Gehirn?

Einführung in neuronale Netze

Neuronale Netze, Fuzzy Control, Genetische Algorithmen. Prof. Jürgen Sauer. 5. Aufgabenblatt: Neural Network Toolbox 1

Neuronale Netze (I) Biologisches Neuronales Netz

Kohonennetze Selbstorganisierende Karten

Structurally Evolved Neural Networks for Forecasting

(künstliche) Neuronale Netze. (c) Till Hänisch 2003,2015, DHBW Heidenheim

Praktikum Computational Intelligence 2 Ulrich Lehmann, Johannes Brenig, Michael Schneider

(künstliche) Neuronale Netze. (c) Till Hänisch 2003, BA Heidenheim

Maschinelles Lernen: Neuronale Netze. Ideen der Informatik Kurt Mehlhorn

Jan Parthey, Christin Seifert. 22. Mai 2003

Was bisher geschah Künstliche Neuronen: Mathematisches Modell und Funktionen: Eingabe-, Aktivierungs- Ausgabefunktion Boolesche oder reelle Ein-und

Das Perzeptron. Künstliche neuronale Netze. Sebastian Otte. 1 Grundlegendes. 2 Perzeptron Modell

Universität zu Köln Seminar: Künstliche Intelligenz II Dozent: Claes Neuefeind SS Neuronale Netze. Von Deasy Sukarya & Tania Bellini

Zelluläre Kommunikation

Praktische Anwendbarkeit künstlicher neuronaler Netze für die Gesichtserkennung in der biometrischen Authentikation

Vom Chip zum Gehirn Elektronische Systeme zur Informationsverarbeitung

Visualisierung von spikenden neuronalen Netzwerken. Entwicklung einer Webapplikation zum Veröffentlichen von Netzwerkmodellen

Neuronale Netze in der Robotik

Neuronale Netze mit mehreren Schichten

Computational Intelligence I Künstliche Neuronale Netze

Professurvorstellung Professur für Theoretische Physik, insbesondere Computerphysik

Merkmalbasierte Zeichenerkennung mittels neuronaler Netze

Protokoll zum Informatik Praktikum. Themenbereich: Neuronale Netze

Machine Learning - Maschinen besser als das menschliche Gehirn?

Künstliche Neuronale Netze und Data Mining

2.) Material und Methode

ANWENDUNG NEURONALER NETZE IN DER FINANZWIRTSCHAFT

CLINICAL DECISION SUPPORT SYSTEMS

Technische Universität. Fakultät für Informatik

Innovative Information Retrieval Verfahren

1 Neuronale Netze Historisches

Arbeitsgruppe Neuroinformatik

Künstliche Neuronale Netze

Einführung in die Neuroinformatik (vormals Neuroinformatik I) WiSe 10/11

Realisierung von CI- Regelalgorithmen auf verschiedenen Hardwareplattformen

DIPLOMARBEIT. zur Erlangung des Grades einer Diplom-Ökonomin der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der Leibniz Universität Hannover

Künstliche neuronale Netze

WIRTSCHAFTSUNIVERSITÄT WIEN INSTITUT FÜR INFORMATIONSWIRTSCHAFT

Hochschule Regensburg. Spezielle Algorithmen (SAL) Lehrbeauftragter: Prof. Sauer

Referat-Thema Neokonnektionistische Erklärungsansätze. Hochschule Pädagogische Hochschule Heidelberg

Regressionsanalyse zur Optimierung von künstlichen neuronalen Netzen bei der DAX-Prognose

Neuronale Netze. Thema: Semesterarbeit zum Forschungsseminar: Neuere psychologische Fachliteratur SS 2006

APP-GFP/Fluoreszenzmikroskop. Aufnahmen neuronaler Zellen, mit freund. Genehmigung von Prof. Stefan Kins, TU Kaiserslautern

H mm. H mm

weitere Modelle und Methoden

PC-Software für Verbundwaage

Zurück ins Leben. Schicksal Schlaganfall: Prävention und Behandlung Montag, 3. Juni 2013

Neuronale Netze Version 9.0 (N.1) Was sind neuronale Netze? [01]

Handschrifterkennung mittels Multilayer Perceptron und Bagging auf dem Android Betriebssystem

Tiefgreifende Prozessverbesserung und Wissensmanagement durch Data Mining

Dieses Material ist zur Veröffentlichung nicht freigegeben.

Seminarausarbeitung. Neuronale Netze in Multiagentensystemen

ULM. Intelligenter Greifarm. ZfP-Sonderpreis der DGZfP beim Regionalwettbewerb Jugend forscht. Michael Awiszus Niklas Haas

Spam Filtering Algorithmen. Referent: Stephan Ziegenaus

Entwicklung von Methoden zum Nachweis von ökologisch erzeugten Produkten am Beispiel der Lachszucht - Neronale Netzanalyse -

Fachhochschule Köln. Konzepte des maschinellen Lernens. Ausarbeitung. Florian Keller

Kapitel 4: Dynamische Datenstrukturen. Algorithmen und Datenstrukturen WS 2012/13. Prof. Dr. Sándor Fekete

Kapitel LF: IV. IV. Neuronale Netze

Kapitel LF: IV. Multilayer-Perzeptrons und Backpropagation. Multilayer-Perzeptrons und Backpropagation. LF: IV Machine Learning c STEIN

Neuronale Steuerungsparadigmen für autonome Roboter realisiert durch ein flexibles Software-Tool

FACHHOCHSCHULE WEDEL SEMINARARBEIT


Neuronale Netze (Konnektionismus)

Zur Vereinfachung betrachten wir nun nur noch Funktionen f, die einen Funktionswert f nµberechnen. Sie werden alle in einer Tabelle dargestellt:

Neuronale Netze der 3. Generation und Anwendungsgebiete

Die Beurteilung von Kreditrisiken mittels künstlicher neuronaler Netze am Beispiel österreichischer KMUs

Datum: Name: Bio-LK Neurophysiologie Aufbau der Nervenzelle

Künstliche Neuronale Netze Aufbau und Funktionsweise

Unser Gehirn. Wie wir denken, lernen und fühlen. Klassikseminar mit Prof. Dr. Onur Güntürkün 10 Lektionen: Online DVD Buch

Selbstständiges Erlernen einer Vier-gewinnt-Spielstrategie durch den NAO-Roboter unter Verwendung künstlicher neuronaler Netze

Anatomie/Physiologie (Dr. Shakibaei) Nervengewebe. besteht aus 2 Bestandteilen:

NWA- TAG Erregungsleitung. Verfasst von: Joachim Jäggle Ulrike Bau

CLUSTERED NEURONAL NETWORK - DOKUMENTATION

Grundlagen und Anwendungsgebiete von Chipkarten

Ein (7,4)-Code-Beispiel

Diplomarbeit. Diplom-Informatiker (FH)

suchen in... Neues aus der Welt der Wissenschaft

So lernt das Gehirn. Kleines ABC der Neuronen

9 Resümee. Resümee 216

Automatische Mustererkennung zur Klassifikation von Konsumentenverhalten am Beispiel der Kreditwürdigkeitsprüfung

Neuronale Netze Eine Einführung

Der Einsatz künstlicher neuronaler Netze in der industriellen Feuerversicherung

Die Vernetzung menschlicher Gehirne

2. Lernen aus neurobiologischer Perspektive

Bedienungsanleitung für PolterPhones (Smartphones ohne Touchscreen) Inhaltsverzeichnis

Master Logistik. Modultitel / Bezeichnung der Lehrveranstaltung Vertiefungsmodul Verfahren und IT-Systeme 1-3. Anzahl der SWS.

Architektur verteilter Anwendungen

Approximation von Warteschlangenkennzahlen mit Künstlichen Neuronalen Netzen

Die Berechnung des Menschen

Entwicklung eines Absatz-Prognose-Systems auf der Basis von künstlichen Neuronalen Netzen


Nutzung neuer Medien. Neurobiologische und psychosoziale Aspekte. Comic: von Bülow

Programmieren Formulierung eines Algorithmus in einer Programmiersprache

Künstliches binäres Neuron

Transkript:

BACKPROPAGATION & FEED-FORWARD DAS MULTILAYER PERZEPTRON EINFÜHRUNG IN KÜNSTLICHE NEURONALE NETZE Modul Leitung Technischer Datenschutz und Mediensicherheit Nils Tekampe Vortrag Jasmin Sunitsch Abgabe Januar 2015, Wintersemester 2014/2015

INFOS WISSENSWERT - Griechische Herkunft - neũron = Sehne, Nerv - Ein neuronales Netz bestehet aus Neuronen und Verbindungen. - Neuronale Netzwerke NN - Künstliche Neuronale Netzwerke KNN

DER WUNSCH NACHBILDUNG VERSCHIEDENER HIRNAREALE IDEE Entwicklung von Computerprogrammen zur Nachbildung der Hirnareale Modellierung tatsächlicher neuronaler Vorgänge ZWECK Arbeitsweise natürlicher Neuronen nachahmen

EINSATZGEBIETE MUSTERERKENNUNG EINSATZGEBIETE MUSTERERKENNUNG

EINSATZGEBIETE MUSTERERKENNUNG SPRACHE SCHRIFT IDENTIFIKATION / BILDVERARBEITUNG Suche Identifikation Muster Identifikation Personensuche Befugnis

EINSATZGEBIETE MUSTERERKENNUNG Marktforschung / DAX Analyse Militär Unbemannte Drohnen / Fahrzeuge Fluglinien, intelligente Auswertung von Satellitenbildern Wetterforschung Medizin Diagnostik Epidemiologie

DAS NEURON BIOLOGISCHES NEURON VORBILD DAS BIOLOGISCHE NEURON

DAS VORBILD DAS BOLOGISCHE VORBILD VORBILD Biologische Neuronen-Geflechte - der Wirbeltiere Mensch & Tier DAS MENSCHLICHE GEHIRN - 100 Billionen vernetzte Neuronen im menschlichen Gehirn - 0,25mm großer Zellkörper - Zusammengeschaltet mit Axonen und Dendriten über Synapsen - Menschliche Neurone - 1000 und 10.000 Synapsen - Purkinje Zellen sogar bis zu 150.000 - Informationsübertragung in Form von Spikes (Aktionspotential) - Erzeugt durch Ladungsunterschied an der Zellmembran - Axone bzw. Dendriten binäre Informationen übertragen (0 oder 1)

DAS NEURON BIOLOGISCHES NEURON Dendriten Zellkern Soma (Zellkörper) Axon Synapsen Schwellwert Endknöpfchen - Vesikel - Neurotransmitter

NEURONALES NETZ VERKNÜPFUNG EINES NEURONS MIT EINER ANDEREN ZELLE Sender Empfänger

NEURONALES NETZ EIN NETZWERK AUS NEURONEN Sender Empfänger

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz

AUFBAU & ABLAUF Natürliches Neuron Künstliches Neuron

AUFBAU & ABLAUF AUFBAU & ABLAUF

Komponentisierung WIE ARBEITET EIN KNN? DATENVERWALTUNG TRADITIONELL - CPU arbeitet hauptsächlich im RAM - Langzeitspeicher extern! - legt Daten auf Medien ab - Liest Daten wieder vom Medium aus KÜNSTLICHES NEURONALES NETZ - Verarbeitung und Speicherung gleichermaßen - Datenbestand bleibt im Netz - Das Netz ist die Information

TRAINIGSMODI ÜBERWACHTES LERNEN externer Lehrer Eingabemuster und Ausgabemuster müssen vorliegen Schnell aber biologisch nicht plausibel BESTÄRKENDES LERNEN Richtig oder falsch Korrekte Ausgabe muss System finden Biologisch plausibel aber langsam UNÜBERWACHTES LERNEN Selbstorganisation nicht für alle Fragestellungen geeignet Biologisch am plausibelsten

TRAINIGSMODI ÄNDERUNGEN WÄHREND DES LERNENS Entwicklung neuer Verbindungen Löschen vorhandener Verbindungen Modifikation der Stärke wij von Verbindungen Modifikation des Schwellenwertes von Neuronen Modifikation der Aktivierungs Propagierungs oder Ausgabefunktion, - Entwicklung neuer Zellen Löschen von Zellen

AUFBAU & ABLAUF Natürliches Neuron Künstliches Neuron

AUFBAU & ABLAUF

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz INPUT LAYER 0-N HIDDEN LAYER OUTPUT A ( ) B W X C Y D ( ) Z ( )

NEURONENSCHICHTEN SCHICHTEN NN - Komplexität der Gewichtung entscheidet über Intelligenz - parallele Informationsverarbeitung in den Neuronen - Propagierung von Informationen über Synapsen Input Layer Aktivität Sigmuide Funktion Hidden Layer Output Dendriten Aufnahme Logistische Funktion Netzinput ungefiltert Output Sender Empfänger

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz INPUT LAYER HIDDEN LAYER OUTPUT A W B X C Y D ( ) Z ( )

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz INPUT LAYER HIDDEN LAYER OUTPUT A W B X C Y D ( ) Z ( )

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz INPUT LAYER HIDDEN LAYER OUTPUT A W B X C Y D ( ) Z ( ) Fehler berechnen

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz INPUT LAYER HIDDEN LAYER OUTPUT A W B X C Y D ( ) Z ( ) Gewichte anpassen Rückpropagieren

AUFBAU & ABLAUF Künstliches Neuronales Backpropagation Feed Forward Netz INPUT LAYER HIDDEN LAYER OUTPUT A W B X C Y D ( ) Gewichtung Fehler berechnen Gewichte anpassen Z ( ) Rückpropagieren

DAS NEURON BIOLOGISCHES NEURON RANDINFORMATIONEN DAS BIOLOGISCHE NEURON

AUSBLICK IN DER AKTUELLEN FORSCHUNG WAS KOMMT? FRAU PROF. DR. KLÜVER - Agatha Christie AUTOMOBILHERSTELLER - Straßenschilder

KRITIK WAS BRINGEN UNS DIE NN? Beispiel: Path of Exile Ähnl. Diablo Skill tree 120 Punkte verfügbar 1325 Möglichkeiten LÖSBAR? Ja, Kohonen Netz bei Verzicht der Genauigkeit Das Netz wird ungenauer wie das menschliche Gehirn

Kritik WAS BRINGEN UNS DIE NN? ANGST Die Fähigkeit der Maschinen sich selbst zu reproduzieren BEGRÜNDET? Halteproblem : Keine Möglichkeit Problem effizient zu lösen, wenn Maschine Teil des Problems denn, ein Algorithmus der alle möglichen Algorithmen und Eingaben berechnet hat kein Ende und kann nicht zu Ende gedacht werden, da es diesen Algorithmus nicht gibt! Evtl. Video bei Youtube Haltingproblem

BACKPROPAGATION & FEED-FORWARD DAS MULTILAYER PERZEPTRON EINFÜHRUNG IN KÜNSTLICHE NEURONALE NETZE Modul Leitung Vortrag Grafiken Technischer Datenschutz und Mediensicherheit Nils Tekampe Jasmin Sunitsch Jasmin Sunitsch, Logo (Hochschule Rhein-Waal) Abgabe Januar 2015, Wintersemester 2014/2015