Materiały pomocnicze do przedmiotu Wspomaganie decyzji i metody sztucznej inteligencji – ćwiczenie 02
Ćwiczenie 2.
Zadanie: Należy zbudować neuronowy model nieliniowego obiektu dynamicznego o wejściu u i wyjściu y, określonego równaniami: x& = x
1
2
x& = −4 * sin x − x + u
2
( 1) 2
y = x 1
Rozwiązanie: Zadanie zostało podzielone na trzy etapy: (1) Zebranie danych do uczenia sieci neuronowej, (2) Określenie struktury i uczenie sieci, (3) Sprawdzenie poprawności działania stworzonego modelu neuronowego.
(1) Zbudować obiekt w Simulinku,i uruchomić symulację. Dane do uczenia sieci powinny być widoczne w przestrzeni roboczej.
Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki 1
Materiały pomocnicze do przedmiotu Wspomaganie decyzji i metody sztucznej inteligencji – ćwiczenie 02
Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki 2
Materiały pomocnicze do przedmiotu Wspomaganie decyzji i metody sztucznej inteligencji – ćwiczenie 02
0.9
0.35
0.8
0.3
0.7
0.25
0.6
0.2
0.5
0.15
)
)
(t
(t
u
0.4
y
0.1
0.3
0.05
0.2
0
0.1
-0.05
0
-0.1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
czas
czas
(2) Stworzyć dwuwarstwową sieć neuronową i przeprowadzić proces uczenia
% dane do uczenia sieci
we=[u yn1 yn2];
cel=yn;
% konstruowanie i uczenie sieci
siec=newff([minmax(we')],[5,1],{'tansig','purelin'}); siec.trainParam.epochs=1000;
siec_nauczona=train(siec,we',cel');
%odp_sieci=sim(siec_nauczona,we');
Performance is 2.02243e-010, Goal is 0
0
10
-2
10
-4
10
elu
g-
B
in
-6
in
10
ra
T
-8
10
-10
10
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1000 Epochs
Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki 3
Materiały pomocnicze do przedmiotu Wspomaganie decyzji i metody sztucznej inteligencji – ćwiczenie 02
3. Zbudować układ do porównania przebiegów czasowych obiektu i modelu neuronowego.
Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki 4
Materiały pomocnicze do przedmiotu Wspomaganie decyzji i metody sztucznej inteligencji – ćwiczenie 02
W ramach ćwiczenia należy sprawdzić jak wyniki modelowania neuronowego zależą od (1) czasu próbkowania i
(2) struktury sieci.
Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki 5