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Benutzungshinweise Zum Starten des
Programms genügt das Anklicken von Pnetzwerksimulator.exe. Vom Programm
benötigte Unterverzeichnisse –zum Laden und Speichern- werden automatisch
erstellt, soweit sie noch nicht vorhanden sind. Als erstes erscheint das
Hauptfenster mit dem Namen „Netzwerksimulator“ und drei Hinweisen in roter
Schrift: -„Noch keine Neuronen
eingegeben!“ -„Noch keine
Trainingssätze eingegeben!“ -„Noch keine Gewichte
initialisiert!“. Die Schaltflächen
„anzeigen“, „Einstellungen“ und „trainieren“ sind inaktiv, so daß der
Nutzer nur die Möglichkeit hat, ein neuronales Netz einzugeben oder das
Programm zu verlassen. Mittels Netz->laden
kann ein bereits vorhandenes Netz geladen werden. Zum Eingeben eines neuen
Netzes wird Netz->neu angeklickt. Es erscheint dann die Eingabemaske
„Eingabe“, in welche die Anzahl der Neuronen je Schicht eingegeben werden
kann. Es werden maximal zehn
Neuronen je Schicht akzeptiert, für die Eingabe- und Ausgabeschicht
minimal eines, zusätzlich optional das Bias-Neuron.Bei Betätigen des
OK-Buttons werden eventuell falsche Eingaben vom Programm korrigiert. Es
sind danach keine Änderungen mehr möglich, das Eingabefenster kann nur
noch geschlossen werden. Zum Ändern der Anzahl der Neuronen je Schicht muß
das Eingabefenster erneut aufgerufen werden. Bei Auswahl der Checkbox
„BIAS“ werden die Schwellwerte aller Neuronen einheitlich auf 0,00
gesetzt. Jede Schicht, außer die Outputschicht erhält ein Bias-Neuron mit
dem Ausgabewert –1,00. Nachdem die Anzahl der
Neuronen je Schicht und somit auch die Anzahl der Schichten festgelegt und
das Eingabefenster geschlossen wurde, sind die Schaltflächen anzeigen und
Einstellungen aktiv. Anstelle des Hinweises: „Noch keine Neuronen
eingegeben!“ erscheint in grüner Schrift: „Neuronen
eingegeben!“. Anzeigen->Gewichtsmatrizen öffnet ein Fenster, in
dem die noch leeren Gewichtsmatrix(en)zwischen den
vorhandenen Schichten angezeigt werden. Hier können Gwichtsmatrizen
geladen und gespeichert werden. Anzeigen->Fehlerentwicklung
öffnet ein Fenster, in dem die mittleren Fehlerquadratsummen der letzten
100 Lernzyklen graphisch dargestellt werden. Anzeigen->neuronales
Netz öffnet ein Fenster, in dem das neuronale Netz zu sehen ist. Die
Neuronen sind schichtweise durch Pfeile miteinander verbunden und von oben
beginnend fortlaufend numeriert. Eingabe-, Ausgabe- und Fehlerwerte fehlen
noch. Mit
Einstellungen->Trainingssätze->neu können die Trainingssätze im
Fenster „Trainingssätze“ eingegeben werden. Laden und speichern
der Trainingssätze ist ebenfalls möglich. Die Spalten für die Eingabewerte
der Eingabeschichtneuronen sind mit i1, für erstes, i2 für zweites
Eingabeneuron usw. beschriftet. Die Spalten für die Sollausgabewerte der
Ausgabeschichtneuronen analog mit o1, o2, .... Sobald dies erledigt ist, übernimmt das Programm die
Trainingssätze durch anklicken von OK. Auf dem Hauptmenü wird der Hinweis:
„Noch keine Trainingssätze eingegeben!“ durch den grünen Text:
„Trainingssätze eingegeben!“ ersetzt. Einstellungen->sonstige
öffnet das Fenster „Einstellungen“. Hier kann zwischen
sieben verschiedenen Aktivierungs-, sieben Output- und zwei
Backpropagationsfunktionen ausgewählt werden. Erfolgt keine Auswahl durch
den Nutzer, so gelten standardmäßig jeweils die ersten in den
entsprechenden Comboboxen aufgeführten Funktionen als gewählt. Des
Weiteren kann ein Lernfaktor und die Anzahl der Lernzyklen eingegeben
werden. Bei keiner oder falscher Eingabe gilt für den Lernfaktor ein Wert
von 0,3, jedoch minimal 0,01 und maximal 0,99; für die Anzahl der Zyklen
mindestens 1. Die Startgewichte
können einheitlich festgelegt werden oder aber unterschiedlich zufällig
initialisiert werden. Bei letzterem ist die Angabe eines minimalen und
maximalen Wertes erforderlich. Falls bei der Eingabe des neuronalen Netzes
die Checkbox „BIAS“ nicht aktiviert wurde, kann für alle Neuronen ein
einheitlicher, beliebig hoher Schwellwert eingegeben wurden. Erfolgt keine
Eingabe, wird von einem Schwellwert von null
ausgegangen. Hat sich der Nutzer für bestimmte Gewichte und
Schwellwerte entschieden, so werden mit Anklicken der Schaltfläche „init“
die Gewichte initialisiert, also die vorhandenen Gewichtsmatrizen gefüllt
und der Schwellwert übernommen. Eine Änderung dieser Werte ist im Dialog
Einstellungen nur möglich, wenn vorher die Schaltfläche „neu“ betätigt
wird.Es besteht allerdings die Möglichkeit im Fenster
„Gewichte“ (Hauptfenster->anzeigen->Gewichte) diese
selber einzutragen oder zu ändern.Sind alle Angaben
korrekt gemacht, ändert sich der Hinweis: „Noch keine Gewichte
initialisiert!“ auf dem Startfenster in „Gewichte
initialisiert!“. Erst wenn das
neuronale Netz und die Trainigssätze eingegeben, sowie die Gewichte
initialisiert sind und dies auch durch die grünen
Texte: „Neuronen
eingegeben!“, „Trainingssätze
eingegeben!“ und „Gewichte
initialisiert!“ angezeigt wird, kann
die Schaltfläche „trainieren“ benutzt werden. Beim Start des
Trainings wird das Fenster „Neuronales Netz“ geöffnet, falls dies noch
nicht geschehen ist. Die Trainingsdatensätze werden in zufälliger
Reihenfolge geladen, die Eingabe-, Ausgabe- und Fehlerwerte aller
Schichten berechnet und angezeigt. Dabei stehen die Eingabewerte bzw.
Nettoinputs vor, die Ausgabewerte hinter und der zurückgereichte Fehler
über dem betreffenden Neuron. Bei der Outputschicht stehen in Klammern
hinter den berechneten Ausgabewerten die Sollausgabewerte laut
Trainingssatz. Es erscheint nach der Bearbeitung jedes Trainingssatzes
eine Abfrage, ob der nächste angezeigt werden soll. Das passiert solange,
wie diese Abfrage mit „ja“ bestätigt wird. Bei Auswahl des Buttons
„alle“, werden sämtliche
Trainingszyklen ohne Unterbrechung abgearbeitet. Nach der Berechnung
der Fehlerwerte je Neuron erfolgt eine Korrektur der Gewichte entsprechend
der im der Combobox „Backpropagation“ des Menüs „Einstellungen“
ausgewählten Regel. Die Gewichte zwischen
den Schichten kann man sich anschauen, wenn das Fenster „Gewichte“
geöffnet ist. (Hauptfenster->anzeigen->Gewichte) Diese werden nach
jedem Trainingssatz automatisch aktualisiert. Es besteht die Möglichkeit,
diese „per Hand“ zu ändern. Beispiel eines austrainierten Netzes. |