C/Visual C - Necesito el código en C de un perceptron multicapa

 
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Necesito el código en C de un perceptron multicapa

Publicado por Miguel (1 intervención) el 29/11/2002 13:57:42
¿Alguien sabe de donde puedo sacar la implementación en C de un perceptron multicapa (de 1 sola capa oculta)??? Graciassss
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Imágen de perfil de Fernando Fonseca

Código en C++ para perceptron multicapa

Publicado por Fernando Fonseca (1 intervención) el 23/04/2015 19:32:30
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#include<iostream.h>
#include<conio.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
 
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define b_const 1.00000000000000000000
#define a_const 1.00000000000000000000
 
double func(double val)
{
 
   return tanh(b_const*val);
   //return (val<0 )? -1 : 1 ;
   //return (1/(1+exp(val)));
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
class TNeuron
{
  public:
   double *W;
   double *Wviejo;
   //int W_len;
 
};
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
class TLayer
{
 public:
   TNeuron * neuronas;
   int neuronas_len;
   double *entradas;
   double *delta;
   int entradas_len;
   double *salidas;
   ~TLayer()
   {
        for(int i=0;i<neuronas_len;i++)
		{
		    delete [] neuronas[i].W ;
		    delete [] neuronas[i].Wviejo ;
		}
 
        delete [] neuronas;
        delete [] salidas;
		delete [] delta;
    }
};
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
class TNetwork_Trainer
{
    public:
        TLayer *layers;
	    int layers_len;
	    char **etiquetas;
        int etiquetas_len;
        void cargar();
		void inferir(double * vals);
        ~TNetwork_Trainer(){
             delete[] layers[0].entradas;
             for(int i=0;i<etiquetas_len;i++)
                 delete [] etiquetas[i];
             delete [] etiquetas;
             delete [] layers;
        }
 
};
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void TNetwork_Trainer :: inferir(double * vals)
{
    double v;
	for( int i = 0 ; i < layers[0].entradas_len ; i++ )
        layers[0].entradas[i] = vals[i];
    for( int i = 0 ; i < layers_len ; i++ )
	    for( int j = 0 ; j <layers[i].neuronas_len ; j++ )
		{
		    v = 0;
			for(int k = 0 ; k < layers[i].entradas_len ; k++)
			    v+=layers[i].entradas[k] * layers[i].neuronas[j].W[k];
			layers[i].salidas[j+1]= func(v);
                        asm nop;
		}
}
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void TNetwork_Trainer::cargar()
{
   FILE *f;
   char line[100];
   f = fopen( "red.txt", "r" );
 
   //leer la cantidad de capas
   fscanf(f,"%d\n",&layers_len);
   layers=new TLayer[layers_len];
 
   //leer la cantidad de entradas
   fscanf(f,"%d\n",&layers[0].entradas_len);
   layers[0].entradas=new double[layers[0].entradas_len];
   layers[0].entradas[0] = 1;
 
   //leer la informacion de cada capa
   for(int i=0;i<layers_len;i++)
   {
       //leer la cantidad de neuronas de la capa
       fscanf(f,"%d\n",&layers[i].neuronas_len);
       layers[i].neuronas = new TNeuron[ layers[i].neuronas_len];
       layers[i].salidas  = new double[layers[i].neuronas_len + 1];
       layers[i].salidas[0] = 1;
	   layers[i].delta    = new double[layers[i].neuronas_len ];
       //para la siguiente capa la entrada es la salida de la actual
       if( i<layers_len-1)
       {
            layers[i+1].entradas     = layers[i].salidas ;
            layers[i+1].entradas_len = layers[i].neuronas_len+1;
       }
 
       //poner todos los pesos en 1
       for(int j=0;j<layers[i].neuronas_len;j++)
       {
           layers[i].neuronas[j].W=new double[layers[i].entradas_len];
		   layers[i].neuronas[j].Wviejo=new double[layers[i].entradas_len];
           for(int k=0;k< layers[i].entradas_len;k++)
                layers[i].neuronas[j].Wviejo[k] = layers[i].neuronas[j].W[k] = 1;
 
       }
   }
   etiquetas_len=layers[layers_len-1].neuronas_len;
   etiquetas= new char*[etiquetas_len];
   for(int i=0;i< etiquetas_len;i++)
   {
      fgets( line, 100, f );
      line[strlen(line)-1]=0;
      etiquetas[i]=new char[strlen(line)+1];
      strcpy(etiquetas[i],line);
   }
   fclose( f );
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
struct TPatern
{
    double *entradas,
	      *salidas;
	TPatern() {  entradas = salidas = 0;	}
	~TPatern()
    {
	    if(entradas)
	        delete [] entradas;
	   	if(salidas)
            delete [] salidas;
	}
};
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
class Trainer
{
        TNetwork_Trainer net;
        TPatern* paterns;
        int CPaterns;
	public:
        void cargar(){net.cargar();}
        ~Trainer(){ if( paterns)
		                delete [] paterns;
		}
        void cargar_paterns();
		void entrenar(bool  encuesta(double Err));
		void salvar();
 
};
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void Trainer :: salvar()
{
   FILE *f;
   f = fopen( "Network_Out.txt", "w" );
   fprintf(f,"%d\n",net.layers_len);
   fprintf(f,"%d\n",net.layers[0].entradas_len);
   for(int i = 0 ; i < net.layers_len ; i++)
   {
        fprintf(f,"%d\n",net.layers[i].neuronas_len );
		for(int j = 0 ; j < net.layers[i].neuronas_len ; j++)
		    for(int k = 0 ; k < net.layers[i].entradas_len ; k++)
			    fprintf(f,"%f\n",net.layers[i].neuronas[j].W[k] );
 
   }
   for(int i = 0 ; i < net.etiquetas_len ; i++)
        fprintf(f,"%s\n", net.etiquetas[i]);
   fclose(f);
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void Trainer :: cargar_paterns()
{
    FILE *f = fopen( "patrones.txt", "r" );
    float float_aux;
   //leer la cantidad de patrones
   fscanf(f,"%d\n",&CPaterns);
   paterns= new TPatern[CPaterns];
   int CEntradas = net.layers[0].entradas_len ,
       CSalidas  = net.layers[net.layers_len - 1].neuronas_len ;
   //leer los patrones
   for(int i = 0 ; i < CPaterns ; i++ )
   {
       paterns[i].entradas = new double [CEntradas];
	   paterns[i].salidas  = new double [CSalidas] ;
	   paterns[i].entradas[0] = 1;
	   for( int j = 1 ; j < CEntradas ; j++ )
	   {
	        fscanf(f,"%f\n",&float_aux);
                paterns[i].entradas[j] = float_aux;
			asm nop;
	   }
 
	   for( int j = 0 ; j < CSalidas ; j++ )
	   {
	        fscanf(f,"%f\n",&float_aux);
                paterns[i].salidas[j] = float_aux * a_const;
            asm nop;
	   }
 
   }
   fclose(f);
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define rate 0.5
#define alfa 0.8
void Trainer :: entrenar(bool  encuesta(double Err))
{
    double E,Eav=0xffffff, EavViejo, e, fact;
	TLayer *Current_Layer, *Next_Layer;
	int CNeuronas;
	do
	{
	    EavViejo = Eav;
		Eav = 0;
		for(int ipaterns = 0 ; ipaterns < CPaterns ; ipaterns++ )
		{
		    E=0;
			//Hecer la inferencia con la entrada del patron actual
			net.inferir( paterns[ipaterns].entradas);
			//para cada neurona de la capa de salida
			Current_Layer = &net.layers[net.layers_len - 1];
			CNeuronas     = Current_Layer->neuronas_len ;
			for(int j = 0 ; j < CNeuronas ; j++)
			{    //e = di - yi
			    e = paterns[ipaterns].salidas[j] - Current_Layer->salidas[j+1];
				E += e * e ;
				Current_Layer->delta[j] =(b_const/a_const)* e * (a_const - Current_Layer->salidas[j+1]) *
				                              (a_const + Current_Layer->salidas[j+1]) ;
                //Para cada entrada de la neurona j:
                for(int i = 0 ; i < Current_Layer->entradas_len ; i++ )
				{
       				Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i]+=
					     //alfa * Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i] +
						 rate * Current_Layer->delta[j] * Current_Layer->entradas[i];
					Current_Layer->neuronas[j].W[i] = 	Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i];
 
					//Current_Layer->neuronas[j].W[i] = Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i];	
                                asm nop;
				}
 
			}
			E = E / 2 ;
			//Para cada capa desde net.layers_len -2 hasta la capa 0
			for(int icapas = net.layers_len - 2 ; icapas >= 0 ; icapas--)
			{
			    Current_Layer = &net.layers[icapas];
			    CNeuronas     = Current_Layer->neuronas_len ;
				//Para cada neurona j de la capa
				for(int j = 0 ; j < CNeuronas ; j++)
				{
				    fact = 0;
					Next_Layer = &net.layers[icapas+1];
					//Para cada neurona k de la sgte. capa
					for(int k = 0 ; k < Next_Layer->neuronas_len ; k++ )
					    fact += Next_Layer->delta[k] * Next_Layer->neuronas[k].W[j+1];
					Current_Layer->delta[j] = (b_const/a_const) * fact * (a_const - Current_Layer->salidas[j+1]) *
				                              (a_const + Current_Layer->salidas[j+1]) ;
					//Para cada entrada de la neurona j:
                    for(int i = 0 ; i < Current_Layer->entradas_len ; i++ )
					{
					    Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i]+=
					         /*alfa * Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i] +*/
						     rate * Current_Layer->delta[j] * Current_Layer->entradas[i];
					    Current_Layer->neuronas[j].W[i] = 	Current_Layer->neuronas[j].Wviejo[i];
                                            asm nop;
					}
				}
			}
			Eav += E ;
		}
		Eav = Eav / CPaterns;
	}while(/*Eav<EavViejo &&*/ encuesta(Eav));
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
bool func_encuesta(double ErrorAV)
{
   cout<< "Eav = "<<ErrorAV<<endl;
   cout<< "desea contiuar? (s/n)\n";
   return (getch()=='s')? true : false ;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void main()
{
    Trainer trainer;
	trainer.cargar();
	trainer.cargar_paterns();
	trainer.entrenar(func_encuesta);
	trainer.salvar();
    getch();
 
}
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