4.3 Решение задач классификации на основе использования сетей Кохонена

4.3.1 Задание по разделу «Нейронные сети. Сеть Кохонена»

Получить сеть Кохонена, позволяющую проводить идентификацию технологической ситуации, задаваемой двумя технологическими переменными. Представить на плоскости результаты обучения и иллюстрацию работы сети в режиме аккредитации.

Технологическая ситуация задается двумя переменными. Для каждой переменой определены три диапазона, определяющих отдельную ситуацию.

В отчете необходимо привести:

- формальное описание постановки задачи;

- обучающую выборку;

- структуру исследуемой нейронной сети;

- коэффициенты синоптических связей для сети (координаты центров выделенных классов);

- распределение данных обучающей выборки и центров классов на графике;

- расчет одного выходного значения сети Кохонена для произвольно заданного входного вектора технологических параметров и иллюстрацию результата классификации графически.

Варианты заданий

1 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями уровня в аппарате и температурой продукта. Уровень в аппарате изменяется в диапазоне от 0 до 3000 мм, температура – от 100 до 150 ^оС.

2 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями расхода продукта в аппарат и его температурой. Расход продукта в аппарат изменяется в диапазоне от 40 до 60 м³/час, температура – от 80 до 100 ^оС.

3 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями расходов двух продуктов в аппарат. Расходы продуктов в аппарат изменяются в диапазоне от 70 до 90 м³/час.

4 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями температуры двух продуктов, поступающих в аппарат смешения. Температура первого продукта изменяется в диапазоне от 80 до 100 ^оС, второго – от 200 до 210 ^оС.

5 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями концентрации целевого продукта в двух потоках, поступающих в аппарат смешения. Концентрация целевого компонента в первом продукте изменяется в диапазоне от 0,1 до 0,2, втором – от 0,6 до 0,8.

6 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями давления и температуры в аппарате смешения. Давление в аппарате изменяется в диапазоне от 0,2 до 0,3 МПа, температура – от 120 до 150 ^оС.

7 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями давления в ректификационной колонне и расхода сырья. Значение давления в РК изменяется в диапазоне от 0,2 до 0,3 МПа, расход сырья – от 70 до 90 м³/час.

8 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями давления в ректификационной колонне и температурой сырья. Значение давления в РК изменяется в диапазоне от 0,2 до 0,3 МПа, температура сырья – от 120 до 150 ^оС.

9 Разработать сеть Кохонена для идентификации технологической ситуации, задаваемой значениями расхода газа к горелкам и сырья в печь. Значение расхода газа к горелкам изменяется в диапазоне от 10000 до 140000 нм³/час, расхода сырья – от 70 до 90 м³/час.

10 На отрезке x=0…5 (11функций)

sin(kx), k=0.9,1,1.1

sin(kx+1), k=0.5,0.6,0.7

sin(2x+f), f=0,0.1,0.2,0.3,0.4

11 На отрезке x=0…1 (11функций)

kx², k=0.9,1,1.1

(kx+1)x-0.5, k=0.5,0.6,0.7

sin(2x+f), f=0,0.1,0.2,0.3,0.4

12 На отрезке x=0…1 (11функций)

kx², k=0.9,1,1.1

exp(kx+1)x-0.5, k=0.5,0.6,0.7

sin(2x+f), f=0,0.1,0.2,0.3,0.4