Pemograman Backpropagation Dengan MATLAB

[menuju akhir]


1. Membentuk Jaringan[kembali]

  *Inisialisasi jaringan
dengan
net = jaringan Backpropagation yang terdiri dari n layar 
PR = matriks ordo Rx2 yang berisi nilai minimum dan maksimum R buah elemen masukannya 
Si (i=1,2,...,n) = jumlah unit pada layar ke-i (i = 1,2, ...,n) 
TFi (i=1,2,...,n) = Fungsi aktivasi yang dipakai pada layar ke-i (i = 1,2, ...,n). Default = tansig (sigmoid bipolar) 
BTF = fungsi pelatihan jaringan. Defaultnya = traingdx 
BLF = fungsi perubahan bobot/bias. default = learngdm 
PF = fungsi perhitungan error. Default = mse 

Fungsi aktivasi yang dipakai MATLAB :
  • tansig (sigmoid bipolar)
  • logsig (sigmoid biner)
  • purelin (fungsi identitas

Contoh 15.1 
Buatlah inisialisasi Backpropagation untuk melatih jaringan yang terdiri dari 2 masukan, sebuah layar tersembunyi yang terdiri dari 3 unit, dan sebuah keluaran (sering dituliskan sebagai 2-3-1). Data yang dipakai pelatihan tampak dalam tabel 15.1 :
Fungsi aktivasi dari unit masukan ke layar tersembunyi adalah sigmoid bipolar dan dari layar tersembunyi ke keluaran adalah identitas.

Penyelesaian :
 
*Inisialisasi Bobot

Contoh 15.2 

Buatlah jaringan Backpropagation 2 – 4 – 3 – 1 (semua masukan adalah bilangan antara -1 dan 2) dengan semua fungsi aktivasi sigmoid bipolar. Beri bobot dan bias tampak dalam tabel 15.2 – 15.4  

Penyelesaian :


2. Simulasi Jaringan[kembali]

   Contoh 15.3

Hitunglah keluaran jaringan contoh 15.2 jika diberikan masukan x1 = 0.5 dan x2 = 1.3 

Penyelesaian :


3. Pelatihan Backpropagation [kembali]

    *Pelatihan Kelompok

Pelatihan Backpropagation menggunakan metode pencarian titik minimum untuk mencari bobot dengan error minimum. Dalam mode kelompok, bobot diubah setelah semua pola masukan diberikan ke jaringan. Error (dan suku perubahan bobot) yang terjadi dalam setiap pola masukan dijumlahkan untuk menghasilkan bobot baru. Matlab menggunakan mode pelatihan kelompok dalam iterasinya. Perubahan bobot dilakukan per epoch.

    *Pelatihan Backpropagation

Contoh 15.4 

Diketahui pasangan vektor masukan dan target seperti yang tampak pada tabel 15.5. Buatlah jaringan Backpropagation 2 – 3 – 1, dan latihlah dengan metode penurunan tercepat. Gunakan fungsi aktivasi sigmoid bipolar pada layar tersembunyi dan fungsi identitas pada layar keluarannya

Penyelesaian :


Beberapa parameter pelatihan dapat kita atur sebelum pelatihan dilakukan :
  • net.trainParam.show : dipakai untuk menampilkan frekuensi perubahan mse (default : setiap 25 epoch) 
  • net.trainParam.epochs : dipakai untuk menentukan jumlah epoch maksimum pelatihan (default : 100 epochs). 
  • net.trainParam.goal : dipakai untuk menentukan batas nilai mse agar iterasi dihentikan. Iterasi akan berhenti jika mse < batas yang ditentukan dalam net.trainParam.goal atau jumlah epoch mencapai batas yang ditentukan dalam net.trainParam.epochs 
  • net.trainParam.lr : dipakai untuk menentukan laju pemahaman (α = learning rate). Defaultnya = 0.01. Semakin besar nilai α , semakin cepat pula proses pelatihan. Akan tetapi jika α terlalu besar, maka algoritma menjadi tidak stabil dan mencapai titik minimum lokal.
  • net.trainParam.time : dipakai untuk membatasi lama pelatihan (dalam detik). pelatihan akan dihentikan jika lamanya melebihi nilai yang ditentukan dari net.trainParam.time
Pada contoh 15.4, Jika kita memperbesar laju pemahaman menjadi 0.1 dan merubah mse = 0.0001, didapat :

Contoh 15.5 
Ulangi contoh 15.4 dengan menggunakan α = 0.9. 

Penyelesaian :


4. Mempercepat Pelatihan Backpropagation[kembali]
    *Metode Penurunan Gradien dengan Momentum (traingdm)

Contoh 15.6 
Ulangi contoh 15.4 jika pelatihan dilakukan dengan menggunakan metode penurunan tercepat dengan momentum. 

Penyelesaian :


Jika faktor momentum diubah menjadi 0.5, diperoleh hasil :
  

    *Variabel Laju Pemahaman (traingda, traingdx)

Contoh 15.7 
Ulangi contoh 15.4 (toleransi 10-5) jika pelatihan dilakukan dengan menggunakan metode penurunan tercepat dengan variabel laju pemahaman. metode penurunan tercepat dengan variabel laju pemahaman yang ditambah dengan momentum 

Penyelesaian :

    *Resilient Backpropagation (trainrp)

Contoh 15.8 
Ulangi contoh 15.4 jika pelatihan dilakukan dengan menggunakan resilient Backpropagation dengan batas toleransi 10-5 

Penyelesaian :

    *Algoritma Gradien Conjugate (traincgf, traincgp, traincgb)

Contoh 15.9 
Ulangi contoh 15.4 jika pelatihan dilakukan dengan menggunakan gradien conjugate dengan batas toleransi 10-5 a. Metode Fletcher-Reeves b. Metode Polak-Ribiere c. Metode Powel Beale 

Penyelesaian :


Contoh 15.10 
Selesaikanlah masalah peramalan contoh 7.3 (lihat bab 7 tentang teori Backpropagation) hingga toleransi 10-5 

Penyelesaian :


5. Video[kembali]




6. Link Download[kembali]

Link video 1 klik disini

          Link Video 2 klik disini

 Listing Program

           Video Simulasi 

[menuju awal]













Tidak ada komentar:

Posting Komentar