はじめに MATLAB,Python,Scilab,Julia比較するシリーズの第4章。 第3章では画像処理、座標変換の話がメインだった。 第4章は分類問題関連の話がメインとなる。基本的には以下の流れとなる。 形式ニューロン 決定境界線の安
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はじめに MATLAB,Python,Scilab,Julia比較するシリーズの第4章。 第3章では画像処理、座標変換の話がメインだった。 第4章は分類問題関連の話がメインとなる。基本的には以下の流れとなる。 形式ニューロン 決定境界線の安
重みとバイアスの連鎖律の最適化。 共通部分があるので、そこを切り出し。 プログラムの場合は、こういう共通部分を変数に格納するなどの最適化が可能。
単純パーセプトロンの構造について復習。 今回扱うのは活性化関数をシグモイド関数に差し替えたもの。 逆伝播の復習。 重みとバイアスの逆伝播は途中まで一緒。 よって表現の最適化が可能。
MATLAB、Python、Scilab、Julia比較ページはこちら はじめに の、 MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その64【逆伝播⑮】 を書き直したもの。 単純パーセプトロンに対する逆伝播を行う。まず
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをScilabで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをPythonで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをMATLABで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをJuiaで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをScilabで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをPythonで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
逆伝播を行った際の重みの動き方を確認するプログラムをMATLABで作成。 おおよそ狙ったところに収束。
全体の位置づけと各偏導関数を確認。 入力、出力(ラベル)が複数であるが故に連鎖律のルートが複数になる。 入力、出力が複数であるが故の連鎖律の事情のもう一つの考え方。 逆伝播の確認用プログラムのフローを記載。
連鎖律に於ける誤差関数の位置づけと偏導関数を確認。 活性関数(シグモイド関数)のブロック図と連鎖律上の位置づけと偏導関数を確認。 入力層のブロック図と連鎖律上の位置づけと偏導関数を確認。 バイアスのブロック図と連鎖律上の位置づけと偏導関数を確認。
誤差逆伝播法とか単純パーセプトロンに関連する用語を確認。 逆伝播を行う単純パーセプトロンの構成を確認。 一連の合成関数について書き出し。 合成関数を構成する各数式を書き出し。 合成関数の微分こと連鎖律について説明。 学習データを加味した場合の多変量関数の連鎖律について簡単に説明。
逆伝播の確認用プログラムのフローを記載。 逆伝播の挙動を確認するため、重みの開始位置とバイアスは固定。 ベクトル、行列演算をプログラム都合に合わせて表現しなおし。
入力、出力が複数であるが故の連鎖律の事情のもう一つの考え方。 誤差関数は二乗和誤差関数であり、本来であればΣが含まれる。 よって、連鎖律にもΣが含まれる形を取ると前回と同一の数式が得られる。
入力、出力(ラベル)が複数であるが故に連鎖律のルートが複数になる。 上記の図示と数式を説明。
全体の位置づけ確認。 各偏導関数を再掲。 各偏導関数を連鎖律に則して結合。
バイアスのブロック図と連鎖律上の位置づけを確認。 バイアスの偏導関数を確認。 もとの式がシンプルな上、1次で係数もないので1になる。
入力層のブロック図と連鎖律上の位置づけを確認。 入力層の偏導関数を確認。 もとの式がシンプルなので偏導関数もシンプル。
∇を使用して、二次形式の微分(勾配)を求める。 二次形式を多項式表現し、偏微分。 偏微分した結果を行列形式に戻す。 結果としてシンプルな偏導関数が求められる。
二次形式の微分についての話へ突入。 ∇(ナブラ)について説明。 ベクトルに対しての偏微分。 各要素に対しての微分を行うだけなので、複雑な概念ではない。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をJuliaで実施。 3Dグラフを表示する際は、"projection" => "3d"が必要。 meshgridが無いので自作した。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をScilabで実施。 基本的にはMATLABと一緒。 ただし、reshapeの代わりにmatrixを使う必要がある。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をPythonで実施。 3Dグラフを表示する際は、projection='3d'が必要。 plot_wireframeでワイヤーフレームでグラフ表示ができる。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をMATLABで実施。 meshgridにx軸とy軸を入力とすることで平面座標が得られる。 平面座標を元に2変数の演算を実施。 演算結果をmesh関数を使用して3Dグラフに表示。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をJuliaで実施。 3Dグラフを表示する際は、"projection" => "3d"が必要。 meshgridが無いので自作した。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をScilabで実施。 基本的にはMATLABと一緒。 ただし、reshapeの代わりにmatrixを使う必要がある。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をPythonで実施。 3Dグラフを表示する際は、projection='3d'が必要。 plot_wireframeでワイヤーフレームでグラフ表示ができる。
二次形式の多項式表現と行列表現の計算をMATLABで実施。 meshgridにx軸とy軸を入力とすることで平面座標が得られる。 平面座標を元に2変数の演算を実施。 演算結果をmesh関数を使用して3Dグラフに表示。
対称行列と二次形式について説明。 二次形式は多項式表現と行列表現ができる。 行列表現ができると計算がしやすくなる。 しかし、全座標を入れるにはfor文を使用する必要がある。 for文を削除するための仕掛けを入れておいた。
二次形式の行列表現をfor文を使用せずに一括計算するための仕掛けを考える。 内積を分解してアダマール積と定数関数との内積にする。 これにより、x^Tとxの直積的な結果を抑制。
二次形式の行列表現と多項式表現の関係性を示した。 行列Aが対称行列になることを制約とすると行列表現と多項式表現に可逆性を付加することができる。 これに伴い、等しいものとして扱うことが可能となる。 実際に行列表現と多項式表現が等しいかを各ツール、各言語で確認したいが、その前にベクトル、行列のまま演算する仕掛けを考える必要がある。
二次形式について確認。 すべての候の次数が2である多項式。 二次形式を一般化して行列表現。 行列表現できた方が計算しやすい。
対称行列について説明。 対角部を中心に対象となっている正方行列。 単位行列も対称行列の一種ではある。 厳密には対称行列の一種である対角行列の一種が単位行列。 対称行列は二次形式、二次形式の微分、グラム行列で使用する予定。
1次関数最小二乗法こと単回帰分析のあとは重回帰分析、多項式回帰分析にチャレンジ。 重回帰分析、多項式回帰分析を行うには正規方程式が必要。 正規方程式を導出するまでの因果関係を図示した。
1次関数最小二乗法こと単回帰分析のあとは重回帰分析、多項式回帰分析にチャレンジ。 重回帰分析、多項式回帰分析を行うには正規方程式が必要。 正規方程式を導出するまでの因果関係を図示した。
平均分散共分散を使用した一次関数最小二乗法をJuliaで記載。 covとvarを使用する。 covは共分散を返す。 MATLABのように分散共分散行列にはなっていない。 パラメータを2列に並べて渡すと分散共分散行列を返す。
平均分散共分散を使用した一次関数最小二乗法をScilabで記載。 covとmtlb_varを使用する。 分散取得用の関数にvarianceは不偏分散しか返さない。 covは共分散だけでなく、分散共分散行列が取得される。 よって、covだけでも分散は取得可能。
平均分散共分散を使用した一次関数最小二乗法をPython(Numpy)で記載。 covとvarを使用する。 covは共分散だけでなく、分散共分散行列が取得される。 よって、covだけでも分散は取得可能。