Примеры из базы данных
Разберем другие имеющиеся в базе примеры.
Внимание! Если вы скачали с этого сайта
облегченный архив с программой, то есть без сигналов-примеров, в вашем
компьютере нет сигналов для данных примеров, хотя настройки для них имеются. Вы
можете либо сгенерировать сигналы самостоятельно, либо все-таки скачать вариант
с сигналами-примерами.
Распознавание
частоты синусоидального сигнала (настройка "set_110-220-330").
В настройках нейросети видим имя набора для обучения:
"110-220-330"; в Наборах видим, что он состоит из сигналов
"20-110", "20-220" и "20-330"; это синусоиды с
амплитудой 20 и частотами 110, 220 и 330.
Скажем два слова об особенностях этой настройки.
Под кнопкой Подготовка видим, что здесь применяется
гетеродин, с частотой 501 Гц. Там же видим, что на сигнал накладывается шум с
дисперсией 1.
Важный момент: под кнопкой Установки справа по умолчанию устанавливается
галка "Добавлять к сигналу шум (как при обучении)". Это значит, что
для распознавания мы хотим подавать на исходный сигнал, а
"подпорченный" таким же шумом, как при обучении. Иногда обученная
сеть отрабатывает с этой галкой лучше, иногда работает лучше без нее.
Еще стоит обратить внимание на количество узлов на входном
слое. При распознавании дисперсии гауссовского шума использовалось число 20. В
этой же настройке все проще: степень уравнения = 4, значит, оно содержит 6
коэффициентов. Обучающий вектор состоит из этих коэффициентов и дискриминанта,
итого – 7 членов.
Встанем на эту настройку. Выбирая в Установках сигналы,
проверим ее качество. Кроме трех сигналов, использованных при обучении, можно
попробовать сгенерировать и проанализировать другие сигналы.
При обучении и распознавании с этой настройкой на графике
отображаются куски сигнала, на которых заметны две частоты, большая и маленькая
– это потому, что применяется гетеродин.
Распознавание
частоты синусоидального сигнала (настройка "set_123-234").
Этот пример отличается от предыдущего тем, что сеть обучена
различать 2 частоты (123 Гц и 234 Гц) на сигналах с разными амплитудами (11, 17
и 22).
Набор для обучения состоит из сигналов: "11-123",
"11-234", "17-123", "17-234", "22-123",
"22-234". Пораспознавав эти сигналы, можно увидеть, что все работает
хорошо, но частота сигнала "22-123" распознается очень нестабильно;
можно попробовать доработать данную настройку.
Распознавание
основания B сигнала, заданного формулой A * B sin(w * t) (настройка
"set_pow").
Такие сигналы имеют вид "неправильной синусоиды",
с гладким верхом и острым низом. Чем ближе основание B к числу 1, тем больше
сигнал похож на обычный синус. То есть мы распознаем «неправильность» синуса.
Здесь набор – "pow-sin", он состоит из 6 сигналов.
Если в него заглянуть, видно, что некоторые из них включены по 2 и 3 раза, а
именно те, с которыми при обучении были проблемы. Это делалось для того, чтобы
они подавались на вход сети чаще. Тем не менее, и сейчас два сигнала распознаются
неуверенно – можно попробовать дообучить.
Распознавание
фазового шума (настройка "set_фаз-шум").
В соответствующем наборе "фазовый_шум1"
присутствуют сигналы с амплитудой 20, частотой 111 Гц и разными дисперсиями
фазового шума: 0, 0.0001, 0.0005 и 0.001.
Эта сеть ведет себя хорошо. Это приятно, так как
распознавание величины фазового шума – вполне практическая задача.
Также можно посмотреть, как она реагирует на сигналы с
дисперсиями фаз. шума 0.0003, 0.00075, 0.005. Можно попробовать поочередно включать
эти сигналы в обучающий набор и дообучать нейросеть.
Из этого примера можно сделать вывод, что проще всего
добиться успеха в работе с однотипными сигналами, различающимися не очень сильно.
Это может быть задача детектирования неисправности, признак которой «глубоко
спрятан» в сигнале от датчика.
Попробуйте
улучшить результаты в перечисленных примерах.
Начать лучше с копирования имеющейся настройки, чтобы менять параметры в копии.
Например, ставим курсор на настройку set_фаз_шум, в поле Настройка-результат
пишем "set_" (или придуманное вами имя) и нажимаем "Создать
копию =>". Затем ставим курсор на set_ (или на придуманное вами имя) и
работаем с этой настройкой.