PyBrain - Set di dati di formazione sulle reti
Finora abbiamo visto come creare una rete e un set di dati. Per lavorare insieme con set di dati e reti, dobbiamo farlo con l'aiuto di formatori.
Di seguito è riportato un esempio funzionante per vedere come aggiungere un set di dati alla rete creata e successivamente addestrata e testata utilizzando i trainer.
testnetwork.py
from pybrain.tools.shortcuts import buildNetwork
from pybrain.structure import TanhLayer
from pybrain.datasets import SupervisedDataSet
from pybrain.supervised.trainers import BackpropTrainer
# Create a network with two inputs, three hidden, and one output
nn = buildNetwork(2, 3, 1, bias=True, hiddenclass=TanhLayer)
# Create a dataset that matches network input and output sizes:
norgate = SupervisedDataSet(2, 1)
# Create a dataset to be used for testing.
nortrain = SupervisedDataSet(2, 1)
# Add input and target values to dataset
# Values for NOR truth table
norgate.addSample((0, 0), (1,))
norgate.addSample((0, 1), (0,))
norgate.addSample((1, 0), (0,))
norgate.addSample((1, 1), (0,))
# Add input and target values to dataset
# Values for NOR truth table
nortrain.addSample((0, 0), (1,))
nortrain.addSample((0, 1), (0,))
nortrain.addSample((1, 0), (0,))
nortrain.addSample((1, 1), (0,))
#Training the network with dataset norgate.
trainer = BackpropTrainer(nn, norgate)
# will run the loop 1000 times to train it.
for epoch in range(1000):
trainer.train()
trainer.testOnData(dataset=nortrain, verbose = True)Per testare la rete e il set di dati, abbiamo bisogno di BackpropTrainer. BackpropTrainer è un trainer che addestra i parametri di un modulo secondo un dataset supervisionato (potenzialmente sequenziale) retropropagando gli errori (nel tempo).
Abbiamo creato 2 set di dati di classe - SupervisedDataSet. Stiamo utilizzando il modello di dati NOR che è il seguente:
| UN | B | A NÉ B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
Il modello di dati di cui sopra viene utilizzato per addestrare la rete.
norgate = SupervisedDataSet(2, 1)
# Add input and target values to dataset
# Values for NOR truth table
norgate.addSample((0, 0), (1,))
norgate.addSample((0, 1), (0,))
norgate.addSample((1, 0), (0,))
norgate.addSample((1, 1), (0,))Di seguito è riportato il set di dati utilizzato per testare:
# Create a dataset to be used for testing.
nortrain = SupervisedDataSet(2, 1)
# Add input and target values to dataset
# Values for NOR truth table
norgate.addSample((0, 0), (1,))
norgate.addSample((0, 1), (0,))
norgate.addSample((1, 0), (0,))
norgate.addSample((1, 1), (0,))Il trainer viene utilizzato come segue:
#Training the network with dataset norgate.
trainer = BackpropTrainer(nn, norgate)
# will run the loop 1000 times to train it.
for epoch in range(1000):
trainer.train()Per testare il set di dati, possiamo utilizzare il codice seguente:
trainer.testOnData(dataset=nortrain, verbose = True)Produzione
python testnetwork.py
C:\pybrain\pybrain\src>python testnetwork.py
Testing on data:
('out: ', '[0.887 ]')
('correct:', '[1 ]')
error: 0.00637334
('out: ', '[0.149 ]')
('correct:', '[0 ]')
error: 0.01110338
('out: ', '[0.102 ]')
('correct:', '[0 ]')
error: 0.00522736
('out: ', '[-0.163]')
('correct:', '[0 ]')
error: 0.01328650
('All errors:', [0.006373344564625953, 0.01110338071737218, 0.005227359234093431
, 0.01328649974219942])
('Average error:', 0.008997646064572746)
('Max error:', 0.01328649974219942, 'Median error:', 0.01110338071737218)Se controlli l'output, i dati del test corrispondono quasi al set di dati che abbiamo fornito e quindi l'errore è 0,008.
Cambiamo ora i dati del test e vediamo un errore medio. Abbiamo modificato l'output come mostrato di seguito:
Di seguito è riportato il set di dati utilizzato per testare:
# Create a dataset to be used for testing.
nortrain = SupervisedDataSet(2, 1)
# Add input and target values to dataset
# Values for NOR truth table
norgate.addSample((0, 0), (0,))
norgate.addSample((0, 1), (1,))
norgate.addSample((1, 0), (1,))
norgate.addSample((1, 1), (0,))Proviamolo ora.
Produzione
python testnework.py
C:\pybrain\pybrain\src>python testnetwork.py
Testing on data:
('out: ', '[0.988 ]')
('correct:', '[0 ]')
error: 0.48842978
('out: ', '[0.027 ]')
('correct:', '[1 ]')
error: 0.47382097
('out: ', '[0.021 ]')
('correct:', '[1 ]')
error: 0.47876379
('out: ', '[-0.04 ]')
('correct:', '[0 ]')
error: 0.00079160
('All errors:', [0.4884297811030845, 0.47382096780393873, 0.47876378995939756, 0
.0007915982149002194])
('Average error:', 0.3604515342703303)
('Max error:', 0.4884297811030845, 'Median error:', 0.47876378995939756)Stiamo ottenendo l'errore come 0,36, che mostra che i nostri dati di test non corrispondono completamente alla rete addestrata.