トレーニングデータアルゴリズムが機能しません。 （パーセプトロン）

Question

私はパーセプトロンを訓練するアルゴリズムを書こうとしていますが、2倍の最大値を超える値があるようです。私は昨日から理解しようとしていましたが、できません。

重みの値が変数出力の値を超えているようです。

に読み込まれるテキストファイルの形式は次のとおりです。 Input variables and the output

/** 
* Created by yafael on 12/3/16. 
*/ 
import java.io.*; 
import java.util.*; 

public class Perceptron { 

static double[] weights; 
static ArrayList<Integer> inputValues; 
static ArrayList<Integer> outputValues; 
static int[] inpArray; 
static int[] outArray; 

public static int numberOfInputValues(String filePath)throws IOException 
{ 
    Scanner valueScanner = new Scanner(new File(filePath)); 
    int num = valueScanner.nextInt(); 
    return num; 
} 

public static void inputs(String filePath)throws IOException 
{ 
    inputValues = new ArrayList<Integer>(); 
    outputValues = new ArrayList<Integer>(); 
    Scanner valueScanner = new Scanner(new File(filePath)); 
    int num = valueScanner.nextInt(); 

    while (valueScanner.hasNext()) 
    { 
     String temp = valueScanner.next(); 
     String[] values = temp.split(","); 
     for(int i = 0; i < values.length; i++) 
     { 
      if(i+1 != values.length) 
      { 
       inputValues.add(Integer.parseInt(values[i])); 
      }else 
      { 
       outputValues.add(Integer.parseInt(values[i])); 
      } 
     } 

    } 
    valueScanner.close(); 
} 

public static void trainData(int[] inp, int[] out, int num,int epoch) 
{ 
    weights = new double[num]; 
    Random r = new Random(); 
    int i,ep; 
    int error = 0; 
    /* 
    * Initialize weights 
    */ 
    for(i = 0; i < num; i++) 
    { 
     weights[i] = r.nextDouble(); 
    } 

    for(ep = 1; ep<= epoch; ep++) 
    { 
     double totalError = 0; 

     for(i = 0; i < inp.length/(num); i++) 
     { 
      double output = calculateOutput(inp, i, weights); 
      System.out.println("Output " + (i + 1) + ": " + output); 
      //System.out.println("Output: " + output); 
      if(output > 0) 
      { 
       error = out[i] - 1; 
      }else 
      { 
       error = out[i] - 0; 
      } 

      for(int temp = 0; temp < num; temp++) 
      { 
       double epCalc = (1000/(double)(1000+ep)); 
       weights[temp] += epCalc*error*inp[((i*weights.length)+temp)]; 
       //System.out.println("Epoch calculation: " + epCalc); 
       //System.out.println("Output: " + output); 
       //System.out.println("error: " + error); 
       //System.out.println("input " + ((i*weights.length)+temp) + ": " + inp[(i*weights.length)+temp]); 
      } 
      totalError += (error*error); 
     } 
     //System.out.println("Total Error: " + totalError); 

     if(totalError == 0) 
     { 
      System.out.println("In total error"); 
      for(int temp = 0; temp < num; temp++) 
      { 
       System.out.println("Weight " +(temp)+ ": " + weights[temp]); 
      } 

      double x = 0.0; 
      for(i = 0; i < inp.length/(num); i++) 
      { 
       for(int j = 0; j < weights.length; j++) 
       { 
        x = inp[((i*num) + j)] * weights[j]; 
       } 
       System.out.println("Output " + (i+1) + ": " + x); 
      } 
      break; 
     } 

    } 
    if(ep >= 10000) 
    { 
     System.out.println("Solution not found"); 
    } 
} 

public static double calculateOutput(int[] input, int start, double[] weights) 
{ 
    start = start * weights.length; 
    double sum = 0.0; 
    for(int i = 0; i < weights.length; i++) 
    { 
     //System.out.println("input[" + (start + i) + "]: " + input[(start+i)]); 
     //System.out.println("weights[i]" + weights[i]); 
     sum += (double)input[(start + i)] * weights[i]; 
    } 
    return sum - 1.0 ; 
} 
public static void main(String args[])throws IOException 
{ 
    BufferedReader obj = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 

    //Read the file path from the user 
    String fileName; 
    System.out.println("Please enter file path for Execution: "); 
    fileName = obj.readLine(); 

    int numInputValues = numberOfInputValues(fileName); 

    //Call the function to store values in the ArrayList<> 
    inputs(fileName); 
    inpArray = inputValues.stream().mapToInt(i->i).toArray(); 
    outArray = outputValues.stream().mapToInt(i->i).toArray(); 

    trainData(inpArray, outArray, numInputValues, 10000); 
} 
} 

Answer 1

は、私はあなたのコードに問題があると考えているので、私はあなたに簡単な例を与えているが、私はあなたがこのことから助けを得ると確信していますあなたの問題を解決するコード。

import java.util.Random; 

public class Perceptron { 
    double[] weights; 
    double threshold; 
    public void Train(double[][] inputs, int[] outputs, double threshold, double lrate, int epoch) { 
     this.threshold = threshold; 
     int n = inputs[0].length; 
     int p = outputs.length; 
     weights = new double[n]; 
     Random r = new Random(); 

     //initialize weights 
     for(int i=0;i<n;i++) { 
      weights[i] = r.nextDouble(); 
     } 

     for(int i=0;i<epoch;i++) { 
      int totalError = 0; 
      for(int j =0;j<p;j++) { 
       int output = Output(inputs[j]); 
       int error = outputs[j] - output; 

       totalError +=error; 

       for(int k=0;k<n;k++) { 
        double delta = lrate * inputs[j][k] * error; 
        weights[k] += delta; 
       } 
      } 
      if(totalError == 0) 
       break; 
     } 
    } 

    public int Output(double[] input) { 
     double sum = 0.0; 
     for(int i=0;i<input.length;i++) { 
      sum += weights[i]*input[i]; 
     } 

     if(sum>threshold) 
      return 1; 
     else 
      return 0; 
    } 

    public static void main(String[] args) { 
     Perceptron p = new Perceptron(); 
     double inputs[][] = {{0,0},{0,1},{1,0},{1,1}}; 
     int outputs[] = {0,0,0,1}; 

     p.Train(inputs, outputs, 0.2, 0.1, 200); 
     System.out.println(p.Output(new double[]{0,0})); // prints 0 
     System.out.println(p.Output(new double[]{1,0})); // prints 0 
     System.out.println(p.Output(new double[]{0,1})); // prints 0 
     System.out.println(p.Output(new double[]{1,1})); // prints 1 
    } 
}