Книга: Учебное пособие по курсу «Нейроинформатика»

Инструкции по работе с программой teacher

Инструкции по работе с программой teacher

Вначале программа teacher предлагает пользователю последовательно указать файл с картой синапсов, ptn-файл и файл с задачником. В случае отказа пользователя от выбора файла при выборе файла с картой синапсов или файла с задачником происходит выход из программы, поскольку эти файлы являются обязательными для ее работы. Если же пользователь откажется от выбора ptn-файла, то программа сгенерирует стандартный ptn-файл и продолжит работу.

После выбора файлов начинается процесс обучения. При описании демонстрационной задачи предполагалось, что процесс обучения происходит без вмешательства пользователя. Однако программа teacher, как было сказано ранее, позволяет вмешиваться в процесс обучения (передвигать курсоры, изменять веса, использовать процедуру BUMP). Расскажем, как это сделать.

Для того, чтобы прервать процесс обучения, нужно нажать любую клавишу. После этого в нижней части экрана высвечивается надпись "Wait a bit, please!" (Подождите, пожалуйста!). Можно подождать, когда вместо нее загорится надпись "Change task" (Смените задачу), и затем нажимать нужную клавишу. Можно и не дожидаться смены надписи, а нажать нужную клавишу сразу. В этом случае в дальнейшем будет использоваться карта синапсов, обученная на предыдущем цикле, а градиент, насчитанный частично или полностью в текущем цикле, игнорируется.

Описанные действия выполняются каждый раз при прерывании процесса обучения, поэтому далее мы их не будем упоминать, а будем лишь указывать, какая клавиша используется для управления процессом обучения в каждом случае.

Если нажать клавишу «F1», то на экране появится Help для программы teacher. В нем перечислены клавиши, которые можно использовать для вмешательства в процесс обучения, и даны краткие пояснения. Чтобы продолжить обучение после просмотра Help'а, достаточно нажать любую клавишу.

В процессе обучения может возникнуть необходимость сохранить текущую карту синапсов. Для этого нужно нажать клавишу «F2». Тогда в файле, который используется для хранения карты синапсов, будут сохраняться значения весов синапсов, полученные к текущему циклу обучения, а процесс обучения будет продолжаться.

Чтобы переместить курсоры, нужно нажать клавишу «F3». После этого при помощи клавиш со стрелками «вверх», "вниз", «вправо» и «влево» можно передвигать курсоры в соответствующих этим стрелкам направлениях. Первым можно передвигать курсор, соответствующий текущему примеру. Если в момент прерывания насчитывалась оценка для «красного» примера, то можно передвигать красный курсор, если для «синего» примера, то синий. После того, как этот курсор установлен на нужное место, можно приступать к перемещению другого курсора. Для этого нужно нажать клавишу «Tab». Для того, чтобы продолжить процесс обучения после перемещения курсоров, нужно нажать клавишу "Enter".

Для изменения весов примеров нужно нажать клавишу «F4». После этого в правой части экрана, где высвечиваются веса и оценки для примеров с текущей страницы задачника, появится курсор. Он высвечивается на текущем примере. Передвигать курсор вверх и вниз следует при помощи клавиш с соответствующими стрелками, а с «красных» примеров на «синие» и обратно при помощи клавиш со стрелками «вправо» и «влево». После того, как курсор установлен на нужном примере, можно задавать новый вес этому примеру. Это делается нажатием клавиши с цифрой, указывающей этот вес (от 0 до 9). После того, как установлен вес для одного примера, можно перейти к установлению весов для других примеров. Чтобы продолжить обучение с новыми весами, нужно нажать клавишу "Enter".

Если задачник состоит из нескольких страниц, то для перехода к обучению нейросети на примерах со следующей страницы нужно нажать клавишу «F5». При этом на экране будет высвечиваться номер этой страницы. После последней страницы переход осуществляется к первой странице задачника.

Для того, чтобы применить процедуру BUMP, нужно нажать клавишу «F6». Тогда на экране появится сообщение

Are you to Bump? (y or n)

Если нажать клавишу с буквой N, то BUMP не выполнится. Если же нажать клавишу с буквой Y, то программа попросит ввести уровень BUMP'а, и на экране появится сообщение

Enter Bump Level (0<L<1):

После двоеточия указывается текущее значение этого параметра. Если его нужно изменить, то новое значение нужно набирать, начиная с позиции, на которую установлен курсор. Далее следует нажать клавишу «Enter», после чего продолжится обучение.

Для применения «дырокола» нужно нажать клавишу «F7». После этого программа запрашивает, сколько входных сигналов могут одновременно иметь неопределенные значения. При этом на экране появляется сообщение

How many entries are to set as 'unknown'?

Это число вводится точно так же, как и значение параметра Bump Level при вызове процедуры BUMP. После этого нажимается клавиша «Enter». Заметим, что это число не рекомендуется задавать слишком большим (больше 3), иначе время обучения может существенно возрасти.

Чтобы можно было применить «дырокол», в ptn-файле должны быть отмеченные звездочками имена входных сигналов. Если в ptn-файле звездочек нет, то программа проигнорирует описанные выше действия, и обучение будет продолжаться без «дыр». Если число звездочек в ptn-файле меньше, чем число «дыр», указанное при вызове «дырокола», то при обучении число «дыр» будет считаться равным числу звездочек.

В программе teacher предусмотрена возможность обучать нейросеть по примерам со всех страниц задачника в случае, если задачник состоит из нескольких страниц. Для этого нужно нажать клавишу «F8». При этом значения весов и оценок, которые высвечивались в правой части экрана при постраничном обучении, высвечиваться не будут. Заметим, что обучение по всем страницам задачника происходит быстрее, чем последовательное обучение по отдельным страницам. Но в этом случае пользователь получает меньше информации, т. к. не высвечиваются оценки для каждого примера. Кроме того, ограничиваются возможности по управлению процессом обучения (нельзя изменять веса примеров).

Рекомендуем пользователю на некоторое время вернуться к демонстрационной задаче и при обучении применить описанные здесь возможности программы teacher. Это позволит ему оценить, к каким последствиям приводят различные формы вмешательства в процесс обучения. Поскольку нейросеть в демонстрационной задаче обучается быстро, эти эксперименты не займут много времени и вместе с тем позволят приобрести полезный опыт.

Для выхода из программы teacher следует нажать клавишу «Esc». При этом в файле с картой синапсов, который был указан в начале работы с данной программой, будет сохраняться карта синапсов для обученной нейросети.

Оглавление книги