Рис. 13. Расчет весов в зависимости от количества эпох обучения при обучение нейронной сети двухслойного персептрона методом обратного распространения ошибки
Рис. 14. Расчет весов в зависимости от количества эпох обучения при обучение нейронной сети двухслойного персептрона методом сопряженного градиента
Из рисунков видно, что наиболее быстро «обучаемой» нейронной сетью, является двухслойный персептрон, устанавливающий параметры весов методом сопряженного градиента. При увеличении количества нейронов на слоях нейронной сети период становления увеличивается во всех вышеприведенных методах обучения нейронной сети.
3.4 Решение поставленной задачи на экспериментальных данных методом нейронных сетей
Из экспериментальных данных полученных на производственной практике делается тестовая выборка яркостных температур трех радиометров в момент получения проб влажности почв. Таким образом для тестирования нейронной сети у нас будут два эталона: теоретический расчет яркостной температуры по методу инвариантного погружения на основе экспериментальных данных влажности почв и экспериментальные данные влажности почв.
Рис. 15. Критические или противоречивые данные
Ошибки и фиксации противоречий возникали при восстановлении параметров почв по яркостным температурам, на тех данных, которые были получены в момент эксперимента, когда один из радиометров отключался или выдавал нечеткий результат.
В обученную нейронную сеть, созданную методом автоматического подбора модели и параметров при решении прямой задачи (получение яркостной температуры почв с заданными параметрами) вводим входные данные: экспериментально полученные влажность, глубину слоя.
Получаем на выходе из нейронной сети яркостную температуру для трех радиометров определенные, в среднем, с точностью ±5К.
Таблица 3
Почва
Данные полученные экспериментальным путем
Данные полученные сетодом нейронных сетей
Вл-ть
Гл-на
КДП
Яр.Т. f=6,0
Яр.Т. f=2,73
Яр.Т. f=8,15
Глина
0,45714
1,00
29,614
-
142
153
150
139
155
0,41086
2,00
25,218
145
151
148
154
0,398
3,00
24,059
152
147
0,19886
9,590
160
140
158
0,29657
15,873
176
178
165
183
0,17143
8,109
181
169
182
179
168
0,27314
14,223
174
184
0,26757
13,844
196
199
195
200
0,222
10,936
190
175
185
177
0,31871
17,515
187
194
203
205
0,29629
15,852
212
198
210
Песок
0,32057
17,656
225
201
230
0,27286
14,204
202
226
193
221
0,31829
17,483
207
224
0,24457
12,333
214
231
233
0,08486
4,249
220
223
235
234
0,17657
8,377
209
215
0,17371
8,228
222
0,19
9,098
216
219
218
0,09714
4,721
240
241
0,12057
5,692
228
243
0,11571
5,483
208
239
245
247
0,39314
23,628
204
246
В обученную нейронную сеть, созданную методом автоматического подбора модели и параметров при решении обратной задачи (получение параметров почв при заданной яркостной температуре с трех радиометров) вводим входные данные: экспериментально полученные яркостную температуру с трех радиометров разной частоты.
Получаем на выходе из нейронной сети данные об объемной влажности почв определенные, в среднем, с точностью ±0,04.
Таблица 4
0,965
0,250
31,614
0,836
3,750
26,218
0,976
1,500
22,059
0,229
0,500
7,590
0,317
17,873
0,121
1,750
7,109
0,323
2,500
16,223
0,258
1,000
14,844
0,202
13,936
0,319
3,250
19,515
0,646
23,852
0,731
19,656
0,403
4,500
12,204
0,838
0,225
14,333
0,105
3,249
0,127
6,377
0,174
0,210
11,098
0,137
5,721
0,161
8,692
0,086
7,483
0,793
25,628
Страницы: 1, 2, 3, 4