![]() |
Yapay Sinir Ağları |
![]() |
![]() |
#1 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Yapay Sinir AğlarıYapay Sinir Ağlarının Tanımı Yapay sinir ağları canlılarda bulunan sinir sisteminin çalışmasını elektronik ortama taşımayı hedefleyen bir programlama yaklaşımıdır ![]() ![]() Sinir sisteminin davranışlarını kopyalayabilmek için yapısının da kopyalanması gerektiğini düşünen bilim adamları yapay sinir ağlarını modellerken de sinir sisteminin yapısını örnek almışlardır ![]() Yapay sinir hücrelerinin birbirine bağlanmasıyla oluşan bir yapay sinir ağı öğrenme algoritmalarından herhangi birini kullanarak öğrenme sürecini tamamladığında kullanıma hazır hale gelir ![]() ![]() Yapay Sinir Ağlarının Genel Özellikleri Yapay sinir ağları genel olarak canlı beyninin yapısını gerçekleştirmeyi hedefler ![]() * Öğrenme * İlişkilendirme * Sınıflandırma * Genelleme * Tahmin * Özellik belirleme * Optimizasyon Bu işlemleri yapan sinir ağlarının ortak noktası ise bir müdahale yapılmaksızın, elinde bulunan bilgilere göre sonuç üretebilmesidir ![]() Yapay sinir ağları öğrenme işlemi sırasında verilen bilgiler ile kendini düzenleyerek daha sonraki girdiler için doğru kararlar verebilme yeteneğine sahiptir ![]() Yapay Sinir Ağlarının Üstünlükleri Yapay sinir ağ modelleri biyolojik sinir ağlarının çalışmasından esinlenerek ortaya çıkarılmıştır ![]() ![]() * Doğrusal Olmama Yapay sinir ağları özellikle doğrusal olmayan sistemlerde tahmin yapma açısından istatistik hesaplamalarına göre daha kolay ve doğru sonuç vermesinden dolayı sık kullanılan bir yöntem haline gelmiştir ![]() ![]() Yapay sinir ağlarının temel elemanlarından olan yapay sinir hücrelerinin (nöron) doğrusal sonuçlar vermeyişinden dolayı bu özellik ağa da yansımıştır ![]() * Paralellik Klasik problem çözme algoritmalarının aksine yapay sinir ağları paralel çalışmaya uygun bir yapıya sahiptir ![]() ![]() * Hata Toleransı Yapay sinir ağları özellikle doğrusal olmayan sistemlerde tahmin yapma açısından istatistik hesaplamalarına göre daha kolay ve doğru sonuç vermesinden dolayı sık kullanılan bir yöntem haline gelmiştir ![]() ![]() Yapay sinir ağlarının temel elemanlarından olan yapay sinir hücrelerinin (nöron) doğrusal sonuçlar vermeyişinden dolayı bu özellik ağa da yansımıştır ![]() Bilgisayar üzerinde çalışan bir elemanın zarar görüp devre dışı kalması o elmanın içinde bulunduğu sistemin çalışmamasına neden olur ![]() ![]() ![]() * Öğrenebilirlik Klasik algoritmaların çoğu verilen formüllerin hesaplanması ile aynı girdiler için daima aynı çıktıları üretirler ![]() ![]() ![]() ![]() * Genelleme Yapay sinir ağları üzerinde çalıştığı probleme göre eğitildikten sonra eğitim sırasında karşılaşmadığı durumlar için de yanıt verebilir ![]() ![]() * Uyarlanabilirlik Yapay sinir ağı üzerinde çalıştığı probleme gör kendini düzenleyerek ağırlıklarını belirler ![]() ![]() ![]() * Hız Yapay sinir ağları paralel yapısı nedeniyle hızlı bir şekilde çalışıp problem çözme yeteneğine sahiptir ![]() ![]() * Analiz ve Tasarım Kolaylığı Yapay sinir ağlarının temel yapı taşı olan yapay sinir yapısı bütün yapay sinir ağlarında aynıdır ![]() ![]() ![]() Yapay Sinir Ağlarının Dezavantajları * Eğitim Süreci Yapay sinir ağları oluşturulduklarında hiçbir bilgi içermediğinden dolayı direk olarak kullanılamazlar ![]() ![]() ![]() * Başlangıç Koşullarına Bağlı Olması Yapay sinir ağları başlangıç koşullarından bağımsız olarak çok kolay dahi olsa herhangi bir problemi çözemezler ![]() ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Yapay Sinir Ağları |
![]() |
![]() |
#2 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Yapay Sinir AğlarıYapay Sinir Ağlarının Sınıflandırılması Yapay sinir ağları işleyiş olarak benzer olmalarına rağmen herhangi bir tasarım ve işleyiş standardı bulunmamaktadır ![]() ![]() * Yapılarına Göre Yapay Sinir Ağları Yapay sinir ağları içerdiği nöronların birbirine bağlanış şekline göre ileri ve geri beslemeli olarak ikiye ayrılır ![]() 1 ![]() İleri beslemeli ağlarda nöronlar girişten çıkışa doğru düzenli katmanlar şeklindedir ![]() ![]() ![]() 2 ![]() Geri beslemeli yapay sinir ağlarında ileri beslemeli olanların aksine bir nöronun çıktısı sadece kendinden sonra gelen nöron katmanına girdi olarak verilmez ![]() ![]() Bu yapısı ile geri beslemeli yapay sinir ağları doğrusal olmayan dinamik bir davranış göstermektedir ![]() ![]() * Öğrenme Algoritmalarına Göre Yapay Sinir Ağları Yapay sinir ağlarının verilen girdilere göre çıktı üretebilmesinin yolu ağın öğrenebilmesidir ![]() ![]() ![]() 1 ![]() Danışmanlı öğrenme sırasında ağa verilen giriş değerleri için çıktı değerleri de verilir ![]() ![]() ![]() Hata payı hesaplanırken ağın bütün çıktıları ile beklenen çıktıları arasındaki fark hesaplanır ve bu farka göre her nörona düşen hata payı bulunur ![]() ![]() 2 ![]() Danışmasız öğrenmede ağa öğrenme sırasında sadece örnek girdiler verilmektedir ![]() ![]() ![]() ![]() 3 ![]() Bu öğrenme yaklaşımında ağın her iterasyonu sonucunda elde ettiği sonucun iyi veya kötü olup olmadığına dair bir bilgi verilir ![]() ![]() ![]() Örneğin satranç oynayan bir yapay sinir ağı yaptığı hamlenin iyi veya kötü olduğunu anlık olarak ayırt edememesine rağmen yine de hamleyi yapar ![]() ![]() * Öğrenme Zamanına Göre Yapay Sinir Ağları Yapay sinir ağları öğrenme zamanına göre de statik ve dinamik öğrenme olarak ikiye ayrılır ![]() 1 ![]() Statik öğrenme kuralıyla çalışan yapay sinir ağları kullanmadan önce eğitilmektedir ![]() ![]() ![]() 2 ![]() Dinamik öğrenme kuralı ise yapay sinir ağlarının çalıştığı süre boyunca öğrenmesini öngörerek tasarlanmıştır ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Yapay Sinir Ağları |
![]() |
![]() |
#3 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Yapay Sinir AğlarıYapay sinir ağları Vikipedi, özgür ansiklopedi ![]() Yapay sinir ağı (bir katman) Yapay sinir ağları (YSA), insan beyninin bilgi işleme teknolojisinden esinlenerek geliştirilmiş bir bilgiişlem teknolojisidir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Biyolojik sistemlerde öğrenme, nöronlar arasındaki sinaptik (synaptic) bağlantıların ayarlanması ile olur ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() YSA'lar, ağırlıklandırılmış şekilde birbirlerine bağlanmış birçok işlem biriminden (nöronlar) oluşan matematiksel sistemlerdir ![]() ![]() ![]() ![]() Sinirsel (neural) hesaplamanın merkezinde dağıtılmış, adaptif ve doğrusal olmayan işlem kavramları vardır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Çoğu YSA'da, benzer karakteristiğe sahip nöronlar tabakalar halinde yapılandırılırlar ve transfer fonksiyonları eş zamanlı olarak çalıştırılırlar ![]() ![]() YSA'nın ana öğesi olan matematiksel fonksiyon, ağın mimarisi tarafından şekillendirilir ![]() ![]() ![]() Yapay sinir ağlarının üstünlüklerinin yanı sıra bazı sakıncaları da vardır ![]() * Sistem içerisinde ne olduğu bilinemez ![]() * Bazı ağlar hariç kararlılık analizleri yapılamaz ![]() * Farklı sistemlere uygulanması zor olabilir ![]() Yapay Sinir Ağlarının Katmanları Serinin üçüncü ve diğerlerine göre nispeten kısa bir bölümüyle yapay sinir ağlarına devam ediyoruz (1 – 2) ![]() ![]() Yapay Sinir Ağlarının Yapısı Yapay sinir ağları yapay sinir hücrelerinin birbirine bağlanmasıyla oluşan yapılardır ![]() ![]() ![]() Giriş Katmanı Yapay sinir ağına dış dünyadan girdilerin geldiği katmandır ![]() ![]() Ara Katmanı Giriş katmanından çıkan bilgiler bu katmana gelir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Çıkış Katmanı Ara katmanlardan gelen bilgileri işleyerek ağın girdi katmanından gelen verilere karşılık olan çıktıları üreten katmandır ![]() ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Yapay Sinir Ağları |
![]() |
![]() |
#4 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Yapay Sinir AğlarıYapay Sinir Ağlarının Mimarisi ve Yapı Elemanları Yapay sinir ağları biyolojik sinir ağlarının modellemesi olduğu için yapay sinir ağlarının çalışmasını anlayabilmek için öncelikle biyolojik sinir sisteminin yapısına bakmak gerekir ![]() ![]() Biyolojik Sinir Hücresinin Yapısı Biyolojik sinir sisteminin temel yapı taşı olan nöronların yapısı dört ana bölümden oluşmaktadır; dendrit, akson, çekirdek ve bağlantılar ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Sinir Hücresi - Nöron Biyolojik Sinir Ağlarının Yapısı Bir insanın beyninde yaklaşık olarak 10 milyar sinir hücresi ve bu nöronların birbirleriyle yaptığı bağlantı sayısının ise 60 trilyon olduğu tahmin edilmektedir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Biyolojik Sinir Ağları Yapay Sinir Hücresinin Yapısı Yapay sinir hücreleri de biyolojik sinir hücrelerine benzer yapıdadır ![]() ![]() ![]() Bir yapay sinir hücresi beş bölümden oluşmaktadır; * Girdiler * Ağırlıklar * Birleştirme fonksiyonu * Aktivasyon fonksiyonu * Çıktılar Yapay sinir hücresi * Girdiler Girdiler nöronlara gelen verilerdir ![]() ![]() ![]() * Ağırlıklar Yapay sinir hücresine gelen bilgiler girdiler üzerinden çekirdeğe ulaşmadan önce geldikleri bağlantıların ağırlığıyla çarpılarak çekirdeğe iletilir ![]() ![]() ![]() ![]() * Birleştirme Fonksiyonu Birleştirme fonksiyonu bir yapay sinir hücresine ağırlıklarla çarpılarak gelen girdileri toplayarak o hücrenin net girdisini hesaplayan bir fonksiyondur ![]() Birleştirme Fonksiyonu * Aktivasyon Fonksiyonu Birleştirme (toplama ) fonksiyonundan çıkan NET toplam hücrenin çıktısını oluşturmak üzere aktivasyon fonksiyonuna iletilir ![]() ![]() ![]() Aktivasyon fonksiyonu seçilirken dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta ise fonksiyonun türevinin kolay hesaplanabilir olmasıdır ![]() ![]() - Doğrusal Aktivasyon Fonksiyonu Doğrusal problemler çözmek amacıyla aktivasyon fonksiyonu doğrusal bir fonksiyon da seçilebilir ![]() ![]() ![]() ![]() Doğrusal/Lineer Aktivasyon Fonksiyonu - Adım Aktivasyon Fonksiyonu Girdilerin sıfırdan büyük olup olmamasına göre -1 veya 1 çıktısı veren fonksiyondur ![]() ![]() Adım/Step Aktivasyon Fonksiyonu - Sigmoid Aktivasyon Fonksiyonu Sigmoid aktivasyon fonksiyonu sürekli ve türevi alınabilir bir fonksiyondur ![]() ![]() ![]() Sigmod Aktivasyon Fonksiyonu - Tanjant Hiperbolik Aktivasyon Fonksiyonu Tanjant hiperbolik fonksiyonu, sigmoid fonksiyonuna benzer bir fonksiyondur ![]() ![]() Tanjant Hiperbolik Aktivasyon Fonksiyonu * Çıktılar Aktivasyon fonksiyonundan çıkan değer nöronun çıktı değeri olmaktadır ![]() ![]() ![]() Ahmet Kakıcı-alıntı |
![]() |
![]() |
Konu Araçları | Bu Konuda Ara |
Görünüm Modları |
|