我想使用正弦函数(sine())来训练一个神经网络。
目前我使用以下代码和(cerebrum gem):
require 'cerebrum'input = Array.new300.times do |i| inputH = Hash.new inputH[:input]=[i] sinus = Math::sin(i) inputH[:output] = [sinus] input.push(inputH)endnetwork = Cerebrum.newnetwork.train(input, { error_threshold: 0.00005, iterations: 40000, log: true, log_period: 1000, learning_rate: 0.3})res = Array.new300.times do |i| result = network.run([i]) res.push(result[0])endputs "#{res}"
但它不起作用,如果我运行训练后的网络,我得到了一些奇怪的输出值(而不是得到正弦曲线的一部分)。
那么,我做错了什么?
回答:
Cerebrum 是一个非常基础且运行缓慢的神经网络实现。在 Ruby 中有更好的选择,比如 ruby-fann
gem。
你的问题很可能是网络过于简单。你没有指定任何隐藏层 – 看起来代码为你的情况分配了一个默认的隐藏层,里面有3个神经元。
试试这样做:
network = Cerebrum.new({ learning_rate: 0.01, momentum: 0.9, hidden_layers: [100]})
并预期训练时间会非常长,而且效果仍然不会很好。
另外,你选择的300个输出范围太广 – 对网络来说,这看起来大多像是噪音,它不会很好地在点之间进行插值。神经网络不会自动识别出“哦,那一定是正弦波”并与之匹配。相反,它会在点之间进行插值 – 当它同时在多个维度上进行插值时,聪明之处就体现出来了,可能找到你手动检查时不容易发现的结构。为了让它有合理的机会学习一些东西,我建议你提供更密集的点,例如,你目前使用 sinus = Math::sin(i)
的地方,改为使用:
sinus = Math::sin(i.to_f/10)
这仍然几乎是通过正弦波的5次迭代。希望这足以证明网络可以学习任意函数。