SlideShare a Scribd company logo
YAPAY SİNİR AĞLARI
VE
UYGULAMALARI
Giriş
 Yapay sinir ağları, insan beyni ile benzer şekilde çalışırlar. Deneyimler
yoluyla öğrenirler ve karmaşık hesaplamalara dayanan sorunlara çözüm
getirirler. Bir topluluk içinden belli bir yüzü nasıl seçeriz? Yada bir
uçağın iniş rotasını tahmin edip, hatalara nasıl daha oluşmadan
müdahale edebiliriz? İşte bu tip durumlarda, insan beyni “sinir
hücreleri” adı verilen birbirine bağlı bir grup işlem birimi kullanır. Her
sinir hücresi bağımsızdır. Her biri kendi işini görür, diğer birimlerle
eşzamanlı olarak çalışma ihtiyacı duymaz.
 Öncelikle, karşılaşılan problemler tek ve basit bir algoritma kullanılarak
çözülebilecek türden değildir. Ayrıca kullanılan veriler de genellikle
pürüzsüz yada tam değildir. Örneğin, bir yüz tanıma uygulamasına veri
olarak girilen resimlerde kişilerin gözlüklü yada şapkalı resimleri yoksa,
veri kümesi eksik demektir.
Sinir Ağı:
 Basit yada karmaşık birçok sinir ağı çeşidi vardır.
Çıktı
Girdi
Örneğin, katmanlardan oluşan ileri
beslemeli bir sinir ağında her katman
işlem birimleri, yani sinir
hücrelerinden oluşur. Katmanlar
aldıkları veriler üzerinde bağımsız
hesaplamalar yapar ve sonuçları bir
sonraki katmana iletir. Son katman ise
ağın çıktısını belirler.
Bir Yapay Sinir Hücresinin Çıktısı
 Temel olarak, bir yapay sinir hücresinin iç aktivasyonu yada ham
çıktısı, girdilerin ağırlıklandırılmış toplamıdır. Ancak genelde son
değeri belirlemek için bir eşik fonksiyonu da kullanılır. Çıktı 1
ise, sinir hücresi harekete geçer (aktif hale gelir). Çıktı 0 ise, sinir
hücresi harekete geçmez.
Yapay Sinir Ağları Nasıl Öğrenir?
 Yapay sinir hücrelerini birbirine bağlayan bağlantıların her birinin
sayısal bir ağırlığı vardır. Yapay sinir ağlarında bu ağırlıklar, uzun
dönemlik hafızaya karşılık gelir. Bir yapay sinir ağı bu ağırlıkların
tekrar tekrar ayarlanması sayesinde öğrenir.
Basit bir sinir hücresinin işleyişi şu
şekildedir
1-) Giriş sinyallerinin ağırlıklandırılmış toplamı alınır.
2-) Bir eşik değeri seçilir.
3-) Girdilerin toplamı eşik değeri ile karşılaştırılır. Bu değer eşik
değerinden küçükse çıktı -1, büyükse +1 olur. (ikinci durumda sinir
hücresi aktifleşmiştir.)
YAPAY SİNİR AĞI TÜRLERİ
Tek Katmanlı Sinir Ağları:
Tek katmanlı yapay sinir ağları sadece girdi ve çıktı
katmanlarından oluşur. En basit tek katmanlı sinir ağı modeli
perseptron’dur.
Perseptron
 Perseptron modeli eğitilebilen
tek bir yapay sinir hücresinden
oluşur. Bu modelde
ağırlıklandırılmış girdiler
aktivasyon fonksiyonuna
uygulanır ve +1 yada -1
şeklinde bir çıktı alınır.
Perseptron’un amacı girdileri
sınıflandırmaktır. Bu demektir
ki n-boyutlu uzay şekildeki gibi
bir doğru yada düzlem ile iki
bölgeye ayrılır.
Çok Katmanlı Sinir Ağları
 Çok katmanlı sinir ağları bir ya da daha fazla gizli katmanı olan ileri
beslemeli sinir ağlarıdır. Genelde bu ağ bir girdi katmanı, en az bir
gizli katman ve bir de çıkış katmanından oluşur.
 Gizli katmanlara ihtiyaç duyulmasının sebebi girdi katmanlarından
gelen genellikle işlenmemiş sinyallerin özelliklerini belirlemek,
ağırlıklandırmak ve sonuçları çıktı katmanına yönlendirmektir.
i
n
1
2
●
●
●
x2
x1
xi
xn
wij ●
●
●
●
●
●
wjk
●
●
●
●
●
●
y1
y2
yk
yl
Hata Sinyalleri
Giriş Sinyalleri
1
2
j
m
k
2
1
l
Girdi
Katmanı
Çıktı
Katmanı
Gizli
Katman
i
Gizli katmanlara “gizli” denilmesinin sebebi istenilen çıktı değerini saklamasıdır.
Gizli katmandaki sinir hücreleri ağın giriş ve çıkış davranışlarının incelenmesi
yoluyla gözlemlenemez.
Hopfield Ağı
 Hopfield modeli, her biri birbirine bağlı sinir hücrelerinden oluşan bir
kümeyi içerir. Girdi ve çıktı hücreleri arasında fark gözetilmez.
Tür - Geri Besleme
Katmanlar - Tek Matris
Girdi Değeri
Türleri
- İkili (Binary)
Aktivasyon
Fonksiyonu
- İşaret
Öğrenme Yöntemi - Denetsiz
Öğrenme
Algoritması
- Delta Öğrenme Kuralı (EK-1)
- Benzetimli Tavlama (EK-1)
Kullanım Alanları - Desen İlişkileri
- Eniyileme (Optimizasyon) Problemleri
Kohonen Özellik Haritası
 İnsan beyninin taklit edilmesi konusunda en kullanışlı sinir ağı türü olarak
kabul edilebilir. Bu türün kalbi, sinir hücrelerinin kendilerini belirli girdi
değerlerine göre düzenledikleri bir katman olan özellik haritasıdır.
Tür - Geri Besleme / İleri Besleme
Katmanlar - 1 Girdi Katmanı, 1 Harita Katmanı
Girdi Değeri
Türleri
- İkili (Binary), Reel (Real)
Aktivasyon
Fonksiyonu
- Sigmoid
Öğrenme Yöntemi - Denetsiz
Öğrenme
Algoritması
- Öz-Örgütleme
Kullanım Alanları - Desen Sınıflandırma
- Eniyileme (Optimizasyon) Problemleri
- Benzetim
BAZI ÖĞRENME ALGORİTMALARI
 Bir sinir ağının öğrenme algoritması ‘denetli’ ya da ‘denetsiz’ olabilir.
İstenilen çıktısı önceden bilinen sinir ağına ‘denetli’ sinir ağı denir.
İleri Yayılım
 İleri yayılım, denetli bir öğrenme algoritmasıdır ve bir sinir ağının
girdi katmanından çıktı katmanına doğru ‘bilgi akışı’nı açıklar.
Geri Yayılım
 Geri yayılım, genellikle çok katmanlı perseptronların, ağın gizli
katmanlarına bağlı olan ağırlıklarını değiştirmek için kullanılan
denetli bir öğrenme algoritmasıdır.
 Geri yayılım algoritması ağırlıkları ters yönde değiştirmek için
hesaplanmış hata değerleri kullanır. Bu hatayı elde etmek için
öncelikle 1 ileri yayılım safhası tamamlanmalıdır. İleri doğru
yayılırken, sinir hücreleri sigmoid fonksiyonu kullanılarak
etkinleştirilir
Öz-Örgütlenme
 Öz-Örgütlenme, Kohonen özellik haritaları tarafından
kullanılan denetsiz bir öğrenme algoritmasıdır. Genel olarak
bilindiği gibi insan beyninin korteksi, her biri farklı işlevlere
sahip bölgelere ayrılmıştır. Sinir hücreleri gelen bilgilere göre
kendilerini gruplandırmıştır. Gelen bilgiler tek bir sinir hücresi
tarafından alınmazlar, çevre hücreler de bu bilgiyi bir şekilde
alır. Sonuç olarak bu örgütlenme bir çeşit harita yaratır.
Biyolojik sinir hücrelerinin bu yapısı yapay sinir ağlarında
‘Kohonen Özellik Haritası’ kullanılarak taklit edilebilir.
Görüldüğü üzere girdi katmanındaki her
sinir hücresi, haritadaki diğer bütün sinir
hücreleri ile bağlantılıdır. Sonuçta ortaya
çıkan ağırlık matrisi ağın girdi değerlerini
haritadaki sinir hücrelerine aktarmak için
kullanılır.
Ayrıca haritadaki bütün sinir hücreleri de
kendi aralarında bağlantılıdır. Bu
bağlantılar, aktivasyonun belirli bir
bölgesindeki sinir hücrelerini, en büyük
aktivasyona sahip sinir hücresi etrafında
toplanmaya teşvik eder.
SOM
 SOM ağları, Teuvo Kohonen tarafından geliştirilmiştir. Genel
olarak sınıflandırma yapmak için kullanılmaktadır. Bu ağların en
temel özelliği olayları öğrenmek için bir öğretmene ihtiyaç
duymamasıdır (denetsiz). İleri besleme/geri besleme türünde
olabilir ve öğrenme algoritması olarak öz-örgütlenme (“Bazı
Öğrenme Algoritmaları” başlığı altında anlatılmıştır) yöntemini
kullanır. Bir girdi katmanı ve bir harita katmanı bulunur.
 Öz-örgütlenme kullanan Kohonen Özellik Haritaları insan
beynini taklit edecek şekilde tasarlanmıştır. İnsan beyninde
öğrenme işlemi, sürekli tekrarlanan olaylar ve durumlar
karşısında beyine iletilen sinyallerin, korteksin belli bölgelerinde
yoğunlaşması sonucu bir hafıza oluşması şeklinde gerçekleşir.
 Benzer şekilde SOM ağlarına gönderilen sinyaller (girdi değerleri)
bazı işlemlerden geçerek (iletilme-ağırlıklandırma) harita katmanına
ulaşır. Bu katman 1 yada 2 boyutlu olarak dizilmiş sinir
hücrelerinden oluşmaktadır.
 Korteks görevini yapan bu katmana gönderilen girdiler, yapılan
matematiksel hesaplamalar sonucu bir bölgede yoğunlaşırlar. Bu
bölge; matematiksel işlemlerle belirlenen “kazanan sinir hücresi”dir.
Bu sinir hücresine ait bir alan mevcuttur. Aktivasyon alanı olarak
adlandırılan bu bölge öğrenme esnasında küçülür. Bu küçülme,
örneğin sınıflandırma işlemlerinde kesinliğin artmasına karşılık
gelir. Her sınıf için ayrı bir sinir hücresi etrafındaki toplanmalar,
sonuçta sınıflara ait bölgeler oluşturur. Bu şekilde de sınıflara ait
öğeler daha sonra kolaylıkla tespit edilir.
1. adımda yapılan tüm işlemler tekrarlandı. Şekilde görüldüğü gibi 2 adım sonunda w5
değerleri, girdi vektöründeki değerlere yaklaştı. Aynı işlemlerin tekrarlanması bizi
istenilen değerlere ulaştıracaktır.
 Şekilde, özellik haritasında kazanan sinir hücresine ait
aktivasyon alanının algoritma ilerledikçe küçülmesi
gösterilmiştir.
Aktivasyon Alanı
SOM Ağlarının Kullanım Alanları
 SOM ağları, hem verilerin kümelenmesinde hem de
görselleştirilmesi açısından tercih edilmektedir. Bu ağlar çok
boyutlu bir veriyi iki boyutlu bir haritaya indirgemektedir. Her bir
küme için oluşturulan referans vektörleri bir araya geldiğinde bir
haritayı meydana getirmektedir.
SOM Modelinde Kümelemeyi
Etkileyen Faktörler
1. Çıkış katmanındaki nöron sayısı
2. Verilerin normalleştirilmesi
3. Referans vektörlerine ilk değer atanması
4. Uzaklık ölçüsü
5. Öğrenme katsayısı ve Komşuluk değişkeni

More Related Content

What's hot

Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...
Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...
Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...
Metin Uslu
 
Neural network final NWU 4.3 Graphics Course
Neural network final NWU 4.3 Graphics CourseNeural network final NWU 4.3 Graphics Course
Neural network final NWU 4.3 Graphics Course
Mohaiminur Rahman
 
Artificial nueral network slideshare
Artificial nueral network slideshareArtificial nueral network slideshare
Artificial nueral network slideshare
Red Innovators
 
Fundamental, An Introduction to Neural Networks
Fundamental, An Introduction to Neural NetworksFundamental, An Introduction to Neural Networks
Fundamental, An Introduction to Neural Networks
Nelson Piedra
 
Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.
Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.
Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.
Mohd Faiz
 
Neural Networks
Neural NetworksNeural Networks
Neural Networks
Ismail El Gayar
 
Introduction Of Artificial neural network
Introduction Of Artificial neural networkIntroduction Of Artificial neural network
Introduction Of Artificial neural network
Nagarajan
 
Artificial Neural Network and its Applications
Artificial Neural Network and its ApplicationsArtificial Neural Network and its Applications
Artificial Neural Network and its Applications
shritosh kumar
 
Artifical Neural Network and its applications
Artifical Neural Network and its applicationsArtifical Neural Network and its applications
Artifical Neural Network and its applications
Sangeeta Tiwari
 
Artificial Neural Network
Artificial Neural NetworkArtificial Neural Network
Artificial Neural Network
Prakash K
 
Perceptron
PerceptronPerceptron
Perceptron
Nagarajan
 
Soft Computing-173101
Soft Computing-173101Soft Computing-173101
Soft Computing-173101
AMIT KUMAR
 
Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...
Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...
Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...
Simplilearn
 
Introduction of Deep Learning
Introduction of Deep LearningIntroduction of Deep Learning
Introduction of Deep Learning
Myungjin Lee
 
Artificial Neural Network(Artificial intelligence)
Artificial Neural Network(Artificial intelligence)Artificial Neural Network(Artificial intelligence)
Artificial Neural Network(Artificial intelligence)
spartacus131211
 
Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9
Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9
Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9
Randa Elanwar
 
Deep learning
Deep learning Deep learning
Deep learning
Rajgupta258
 
Neural networks
Neural networksNeural networks
Neural networks
Rizwan Rizzu
 
Deep Feed Forward Neural Networks and Regularization
Deep Feed Forward Neural Networks and RegularizationDeep Feed Forward Neural Networks and Regularization
Deep Feed Forward Neural Networks and Regularization
Yan Xu
 
Artificial Neural Network
Artificial Neural NetworkArtificial Neural Network
Artificial Neural Network
Atul Krishna
 

What's hot (20)

Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...
Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...
Göğüs Kanseri Verilerinin Yapay Sinir Ağları ile Sınıflandırılması (Classific...
 
Neural network final NWU 4.3 Graphics Course
Neural network final NWU 4.3 Graphics CourseNeural network final NWU 4.3 Graphics Course
Neural network final NWU 4.3 Graphics Course
 
Artificial nueral network slideshare
Artificial nueral network slideshareArtificial nueral network slideshare
Artificial nueral network slideshare
 
Fundamental, An Introduction to Neural Networks
Fundamental, An Introduction to Neural NetworksFundamental, An Introduction to Neural Networks
Fundamental, An Introduction to Neural Networks
 
Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.
Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.
Artificial Neural Network seminar presentation using ppt.
 
Neural Networks
Neural NetworksNeural Networks
Neural Networks
 
Introduction Of Artificial neural network
Introduction Of Artificial neural networkIntroduction Of Artificial neural network
Introduction Of Artificial neural network
 
Artificial Neural Network and its Applications
Artificial Neural Network and its ApplicationsArtificial Neural Network and its Applications
Artificial Neural Network and its Applications
 
Artifical Neural Network and its applications
Artifical Neural Network and its applicationsArtifical Neural Network and its applications
Artifical Neural Network and its applications
 
Artificial Neural Network
Artificial Neural NetworkArtificial Neural Network
Artificial Neural Network
 
Perceptron
PerceptronPerceptron
Perceptron
 
Soft Computing-173101
Soft Computing-173101Soft Computing-173101
Soft Computing-173101
 
Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...
Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...
Deep Learning Tutorial | Deep Learning TensorFlow | Deep Learning With Neural...
 
Introduction of Deep Learning
Introduction of Deep LearningIntroduction of Deep Learning
Introduction of Deep Learning
 
Artificial Neural Network(Artificial intelligence)
Artificial Neural Network(Artificial intelligence)Artificial Neural Network(Artificial intelligence)
Artificial Neural Network(Artificial intelligence)
 
Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9
Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9
Introduction to Neural networks (under graduate course) Lecture 7 of 9
 
Deep learning
Deep learning Deep learning
Deep learning
 
Neural networks
Neural networksNeural networks
Neural networks
 
Deep Feed Forward Neural Networks and Regularization
Deep Feed Forward Neural Networks and RegularizationDeep Feed Forward Neural Networks and Regularization
Deep Feed Forward Neural Networks and Regularization
 
Artificial Neural Network
Artificial Neural NetworkArtificial Neural Network
Artificial Neural Network
 

Viewers also liked

Yapay Sinir Ağları
Yapay Sinir AğlarıYapay Sinir Ağları
Yapay Sinir Ağları
Abdulkerim Fettahoğlu
 
Ysa Uygulamasi
Ysa UygulamasiYsa Uygulamasi
Ysa Uygulamasi
ahmetkakici
 
Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)
Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)
Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)
Murat Özalp
 
Yapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil Diyabet
Yapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil DiyabetYapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil Diyabet
Yapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil DiyabetYağızer Karamatlı
 
Data mining & Decison Trees
Data mining & Decison TreesData mining & Decison Trees
Data mining & Decison Trees
Selman Bozkır
 
Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012
Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012
Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012
sdeleeuw
 
Yapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma Sistemi
Yapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma SistemiYapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma Sistemi
Yapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma SistemiSerkan Kaba
 
Bitirme Projesi Sunumu
Bitirme Projesi SunumuBitirme Projesi Sunumu
Bitirme Projesi SunumuMemre
 
Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...
Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...
Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...
Mustafa Tanyer
 
Python Programlama Dili Eğitimi
Python Programlama Dili EğitimiPython Programlama Dili Eğitimi
Python Programlama Dili Eğitimi
Enes Ateş
 
Python Image Kütüphanesi
Python Image KütüphanesiPython Image Kütüphanesi
Python Image Kütüphanesi
Caglar Dursun
 
YÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAK
YÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAKYÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAK
YÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAKRecep Holat
 
Python İle Ağ Programlama
Python İle Ağ ProgramlamaPython İle Ağ Programlama
Python İle Ağ Programlama
Oguzhan Coskun
 
Genetik Algoritma Nasıl Çalışır
Genetik Algoritma Nasıl ÇalışırGenetik Algoritma Nasıl Çalışır
Genetik Algoritma Nasıl Çalışır
Emre Akadal
 
Özgür Yazılımlarla Görüntü İşleme
Özgür Yazılımlarla Görüntü İşlemeÖzgür Yazılımlarla Görüntü İşleme
Özgür Yazılımlarla Görüntü İşleme
Enes Ateş
 
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter TanımaYapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Busra Pamuk
 
Mantıksal programlama
Mantıksal programlama Mantıksal programlama
Mantıksal programlama
Betul Kesimal
 
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter TanımaYapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Busra Pamuk
 

Viewers also liked (20)

Yapay Sinir Ağları
Yapay Sinir AğlarıYapay Sinir Ağları
Yapay Sinir Ağları
 
Ysa Uygulamasi
Ysa UygulamasiYsa Uygulamasi
Ysa Uygulamasi
 
Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)
Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)
Hamming Yapay Sinir Ağı (Konu anlatımı)
 
Ysa dönem ödevi̇
Ysa dönem ödevi̇Ysa dönem ödevi̇
Ysa dönem ödevi̇
 
Yapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil Diyabet
Yapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil DiyabetYapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil Diyabet
Yapay Sinir Ağları ile İnsulin Tahminleme ve Mobil Diyabet
 
Hopfield Ağı
Hopfield AğıHopfield Ağı
Hopfield Ağı
 
Data mining & Decison Trees
Data mining & Decison TreesData mining & Decison Trees
Data mining & Decison Trees
 
Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012
Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012
Introduction VU University Amsterdam master tscm december 2012
 
Yapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma Sistemi
Yapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma SistemiYapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma Sistemi
Yapay Sinir Ağları ile Değerli Kağıt Tanıma Sistemi
 
Bitirme Projesi Sunumu
Bitirme Projesi SunumuBitirme Projesi Sunumu
Bitirme Projesi Sunumu
 
Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...
Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...
Çoklu Asansörler için bir Genetik Algoritma Önerisi, Kullanımın Yoğun Olduğu ...
 
Python Programlama Dili Eğitimi
Python Programlama Dili EğitimiPython Programlama Dili Eğitimi
Python Programlama Dili Eğitimi
 
Python Image Kütüphanesi
Python Image KütüphanesiPython Image Kütüphanesi
Python Image Kütüphanesi
 
YÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAK
YÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAKYÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAK
YÜZ BULMA VE TANIMA SİSTEMLERİ KULLANARAK
 
Python İle Ağ Programlama
Python İle Ağ ProgramlamaPython İle Ağ Programlama
Python İle Ağ Programlama
 
Genetik Algoritma Nasıl Çalışır
Genetik Algoritma Nasıl ÇalışırGenetik Algoritma Nasıl Çalışır
Genetik Algoritma Nasıl Çalışır
 
Özgür Yazılımlarla Görüntü İşleme
Özgür Yazılımlarla Görüntü İşlemeÖzgür Yazılımlarla Görüntü İşleme
Özgür Yazılımlarla Görüntü İşleme
 
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter TanımaYapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
 
Mantıksal programlama
Mantıksal programlama Mantıksal programlama
Mantıksal programlama
 
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter TanımaYapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
Yapay Sinir Ağı Geliştirmesi ve Karakter Tanıma
 

More from Web Tasarım& Grafik Tasarım

Air2 u music-speaker-e15_datasheet
Air2 u music-speaker-e15_datasheetAir2 u music-speaker-e15_datasheet
Air2 u music-speaker-e15_datasheet
Web Tasarım& Grafik Tasarım
 
Z3 vs. go pro2 vs
Z3 vs. go pro2 vsZ3 vs. go pro2 vs
Aiptek fotoğraf kamerası kullanım
Aiptek fotoğraf kamerası kullanımAiptek fotoğraf kamerası kullanım
Aiptek fotoğraf kamerası kullanım
Web Tasarım& Grafik Tasarım
 
Deve
DeveDeve
Zurafa
ZurafaZurafa

More from Web Tasarım& Grafik Tasarım (18)

I20 sales kit_tr
I20 sales kit_trI20 sales kit_tr
I20 sales kit_tr
 
Aiptek sporty cam z3
Aiptek sporty cam z3Aiptek sporty cam z3
Aiptek sporty cam z3
 
Aiptek spor kamerası w6
Aiptek spor kamerası w6Aiptek spor kamerası w6
Aiptek spor kamerası w6
 
Air2 u music-speaker-e15_datasheet
Air2 u music-speaker-e15_datasheetAir2 u music-speaker-e15_datasheet
Air2 u music-speaker-e15_datasheet
 
Z3 vs. go pro2 vs
Z3 vs. go pro2 vsZ3 vs. go pro2 vs
Z3 vs. go pro2 vs
 
Mobile eyes kullanım kılavuzu
Mobile eyes kullanım kılavuzuMobile eyes kullanım kılavuzu
Mobile eyes kullanım kılavuzu
 
Aiptek projeksiyon kablo kullanım tablosu
Aiptek projeksiyon kablo kullanım tablosuAiptek projeksiyon kablo kullanım tablosu
Aiptek projeksiyon kablo kullanım tablosu
 
Aiptek fotoğraf kamerası kullanım
Aiptek fotoğraf kamerası kullanımAiptek fotoğraf kamerası kullanım
Aiptek fotoğraf kamerası kullanım
 
Deve
DeveDeve
Deve
 
Vcd 313
Vcd 313Vcd 313
Vcd 313
 
Inek tutorial
Inek tutorialInek tutorial
Inek tutorial
 
Zurafa
ZurafaZurafa
Zurafa
 
Türkiyedeki siber suç
Türkiyedeki siber suçTürkiyedeki siber suç
Türkiyedeki siber suç
 
E ticaret
E ticaretE ticaret
E ticaret
 
Bilgisayar suçları ve tebligat
Bilgisayar suçları ve tebligatBilgisayar suçları ve tebligat
Bilgisayar suçları ve tebligat
 
Wikileaks
WikileaksWikileaks
Wikileaks
 
Peter paul Rubbens
Peter paul RubbensPeter paul Rubbens
Peter paul Rubbens
 
Batuhan alaoglu turkiyede zaman
Batuhan alaoglu turkiyede zamanBatuhan alaoglu turkiyede zaman
Batuhan alaoglu turkiyede zaman
 

Yapay sinir agları

  • 2. Giriş  Yapay sinir ağları, insan beyni ile benzer şekilde çalışırlar. Deneyimler yoluyla öğrenirler ve karmaşık hesaplamalara dayanan sorunlara çözüm getirirler. Bir topluluk içinden belli bir yüzü nasıl seçeriz? Yada bir uçağın iniş rotasını tahmin edip, hatalara nasıl daha oluşmadan müdahale edebiliriz? İşte bu tip durumlarda, insan beyni “sinir hücreleri” adı verilen birbirine bağlı bir grup işlem birimi kullanır. Her sinir hücresi bağımsızdır. Her biri kendi işini görür, diğer birimlerle eşzamanlı olarak çalışma ihtiyacı duymaz.  Öncelikle, karşılaşılan problemler tek ve basit bir algoritma kullanılarak çözülebilecek türden değildir. Ayrıca kullanılan veriler de genellikle pürüzsüz yada tam değildir. Örneğin, bir yüz tanıma uygulamasına veri olarak girilen resimlerde kişilerin gözlüklü yada şapkalı resimleri yoksa, veri kümesi eksik demektir.
  • 3. Sinir Ağı:  Basit yada karmaşık birçok sinir ağı çeşidi vardır. Çıktı Girdi Örneğin, katmanlardan oluşan ileri beslemeli bir sinir ağında her katman işlem birimleri, yani sinir hücrelerinden oluşur. Katmanlar aldıkları veriler üzerinde bağımsız hesaplamalar yapar ve sonuçları bir sonraki katmana iletir. Son katman ise ağın çıktısını belirler.
  • 4. Bir Yapay Sinir Hücresinin Çıktısı  Temel olarak, bir yapay sinir hücresinin iç aktivasyonu yada ham çıktısı, girdilerin ağırlıklandırılmış toplamıdır. Ancak genelde son değeri belirlemek için bir eşik fonksiyonu da kullanılır. Çıktı 1 ise, sinir hücresi harekete geçer (aktif hale gelir). Çıktı 0 ise, sinir hücresi harekete geçmez.
  • 5. Yapay Sinir Ağları Nasıl Öğrenir?  Yapay sinir hücrelerini birbirine bağlayan bağlantıların her birinin sayısal bir ağırlığı vardır. Yapay sinir ağlarında bu ağırlıklar, uzun dönemlik hafızaya karşılık gelir. Bir yapay sinir ağı bu ağırlıkların tekrar tekrar ayarlanması sayesinde öğrenir.
  • 6. Basit bir sinir hücresinin işleyişi şu şekildedir 1-) Giriş sinyallerinin ağırlıklandırılmış toplamı alınır. 2-) Bir eşik değeri seçilir. 3-) Girdilerin toplamı eşik değeri ile karşılaştırılır. Bu değer eşik değerinden küçükse çıktı -1, büyükse +1 olur. (ikinci durumda sinir hücresi aktifleşmiştir.)
  • 7. YAPAY SİNİR AĞI TÜRLERİ Tek Katmanlı Sinir Ağları: Tek katmanlı yapay sinir ağları sadece girdi ve çıktı katmanlarından oluşur. En basit tek katmanlı sinir ağı modeli perseptron’dur.
  • 8. Perseptron  Perseptron modeli eğitilebilen tek bir yapay sinir hücresinden oluşur. Bu modelde ağırlıklandırılmış girdiler aktivasyon fonksiyonuna uygulanır ve +1 yada -1 şeklinde bir çıktı alınır. Perseptron’un amacı girdileri sınıflandırmaktır. Bu demektir ki n-boyutlu uzay şekildeki gibi bir doğru yada düzlem ile iki bölgeye ayrılır.
  • 9. Çok Katmanlı Sinir Ağları  Çok katmanlı sinir ağları bir ya da daha fazla gizli katmanı olan ileri beslemeli sinir ağlarıdır. Genelde bu ağ bir girdi katmanı, en az bir gizli katman ve bir de çıkış katmanından oluşur.  Gizli katmanlara ihtiyaç duyulmasının sebebi girdi katmanlarından gelen genellikle işlenmemiş sinyallerin özelliklerini belirlemek, ağırlıklandırmak ve sonuçları çıktı katmanına yönlendirmektir.
  • 10. i n 1 2 ● ● ● x2 x1 xi xn wij ● ● ● ● ● ● wjk ● ● ● ● ● ● y1 y2 yk yl Hata Sinyalleri Giriş Sinyalleri 1 2 j m k 2 1 l Girdi Katmanı Çıktı Katmanı Gizli Katman i Gizli katmanlara “gizli” denilmesinin sebebi istenilen çıktı değerini saklamasıdır. Gizli katmandaki sinir hücreleri ağın giriş ve çıkış davranışlarının incelenmesi yoluyla gözlemlenemez.
  • 11. Hopfield Ağı  Hopfield modeli, her biri birbirine bağlı sinir hücrelerinden oluşan bir kümeyi içerir. Girdi ve çıktı hücreleri arasında fark gözetilmez. Tür - Geri Besleme Katmanlar - Tek Matris Girdi Değeri Türleri - İkili (Binary) Aktivasyon Fonksiyonu - İşaret Öğrenme Yöntemi - Denetsiz Öğrenme Algoritması - Delta Öğrenme Kuralı (EK-1) - Benzetimli Tavlama (EK-1) Kullanım Alanları - Desen İlişkileri - Eniyileme (Optimizasyon) Problemleri
  • 12. Kohonen Özellik Haritası  İnsan beyninin taklit edilmesi konusunda en kullanışlı sinir ağı türü olarak kabul edilebilir. Bu türün kalbi, sinir hücrelerinin kendilerini belirli girdi değerlerine göre düzenledikleri bir katman olan özellik haritasıdır. Tür - Geri Besleme / İleri Besleme Katmanlar - 1 Girdi Katmanı, 1 Harita Katmanı Girdi Değeri Türleri - İkili (Binary), Reel (Real) Aktivasyon Fonksiyonu - Sigmoid Öğrenme Yöntemi - Denetsiz Öğrenme Algoritması - Öz-Örgütleme Kullanım Alanları - Desen Sınıflandırma - Eniyileme (Optimizasyon) Problemleri - Benzetim
  • 13. BAZI ÖĞRENME ALGORİTMALARI  Bir sinir ağının öğrenme algoritması ‘denetli’ ya da ‘denetsiz’ olabilir. İstenilen çıktısı önceden bilinen sinir ağına ‘denetli’ sinir ağı denir. İleri Yayılım  İleri yayılım, denetli bir öğrenme algoritmasıdır ve bir sinir ağının girdi katmanından çıktı katmanına doğru ‘bilgi akışı’nı açıklar.
  • 14. Geri Yayılım  Geri yayılım, genellikle çok katmanlı perseptronların, ağın gizli katmanlarına bağlı olan ağırlıklarını değiştirmek için kullanılan denetli bir öğrenme algoritmasıdır.  Geri yayılım algoritması ağırlıkları ters yönde değiştirmek için hesaplanmış hata değerleri kullanır. Bu hatayı elde etmek için öncelikle 1 ileri yayılım safhası tamamlanmalıdır. İleri doğru yayılırken, sinir hücreleri sigmoid fonksiyonu kullanılarak etkinleştirilir
  • 15. Öz-Örgütlenme  Öz-Örgütlenme, Kohonen özellik haritaları tarafından kullanılan denetsiz bir öğrenme algoritmasıdır. Genel olarak bilindiği gibi insan beyninin korteksi, her biri farklı işlevlere sahip bölgelere ayrılmıştır. Sinir hücreleri gelen bilgilere göre kendilerini gruplandırmıştır. Gelen bilgiler tek bir sinir hücresi tarafından alınmazlar, çevre hücreler de bu bilgiyi bir şekilde alır. Sonuç olarak bu örgütlenme bir çeşit harita yaratır. Biyolojik sinir hücrelerinin bu yapısı yapay sinir ağlarında ‘Kohonen Özellik Haritası’ kullanılarak taklit edilebilir.
  • 16. Görüldüğü üzere girdi katmanındaki her sinir hücresi, haritadaki diğer bütün sinir hücreleri ile bağlantılıdır. Sonuçta ortaya çıkan ağırlık matrisi ağın girdi değerlerini haritadaki sinir hücrelerine aktarmak için kullanılır. Ayrıca haritadaki bütün sinir hücreleri de kendi aralarında bağlantılıdır. Bu bağlantılar, aktivasyonun belirli bir bölgesindeki sinir hücrelerini, en büyük aktivasyona sahip sinir hücresi etrafında toplanmaya teşvik eder.
  • 17. SOM  SOM ağları, Teuvo Kohonen tarafından geliştirilmiştir. Genel olarak sınıflandırma yapmak için kullanılmaktadır. Bu ağların en temel özelliği olayları öğrenmek için bir öğretmene ihtiyaç duymamasıdır (denetsiz). İleri besleme/geri besleme türünde olabilir ve öğrenme algoritması olarak öz-örgütlenme (“Bazı Öğrenme Algoritmaları” başlığı altında anlatılmıştır) yöntemini kullanır. Bir girdi katmanı ve bir harita katmanı bulunur.  Öz-örgütlenme kullanan Kohonen Özellik Haritaları insan beynini taklit edecek şekilde tasarlanmıştır. İnsan beyninde öğrenme işlemi, sürekli tekrarlanan olaylar ve durumlar karşısında beyine iletilen sinyallerin, korteksin belli bölgelerinde yoğunlaşması sonucu bir hafıza oluşması şeklinde gerçekleşir.
  • 18.  Benzer şekilde SOM ağlarına gönderilen sinyaller (girdi değerleri) bazı işlemlerden geçerek (iletilme-ağırlıklandırma) harita katmanına ulaşır. Bu katman 1 yada 2 boyutlu olarak dizilmiş sinir hücrelerinden oluşmaktadır.  Korteks görevini yapan bu katmana gönderilen girdiler, yapılan matematiksel hesaplamalar sonucu bir bölgede yoğunlaşırlar. Bu bölge; matematiksel işlemlerle belirlenen “kazanan sinir hücresi”dir. Bu sinir hücresine ait bir alan mevcuttur. Aktivasyon alanı olarak adlandırılan bu bölge öğrenme esnasında küçülür. Bu küçülme, örneğin sınıflandırma işlemlerinde kesinliğin artmasına karşılık gelir. Her sınıf için ayrı bir sinir hücresi etrafındaki toplanmalar, sonuçta sınıflara ait bölgeler oluşturur. Bu şekilde de sınıflara ait öğeler daha sonra kolaylıkla tespit edilir.
  • 19.
  • 20.
  • 21. 1. adımda yapılan tüm işlemler tekrarlandı. Şekilde görüldüğü gibi 2 adım sonunda w5 değerleri, girdi vektöründeki değerlere yaklaştı. Aynı işlemlerin tekrarlanması bizi istenilen değerlere ulaştıracaktır.
  • 22.  Şekilde, özellik haritasında kazanan sinir hücresine ait aktivasyon alanının algoritma ilerledikçe küçülmesi gösterilmiştir. Aktivasyon Alanı
  • 23. SOM Ağlarının Kullanım Alanları  SOM ağları, hem verilerin kümelenmesinde hem de görselleştirilmesi açısından tercih edilmektedir. Bu ağlar çok boyutlu bir veriyi iki boyutlu bir haritaya indirgemektedir. Her bir küme için oluşturulan referans vektörleri bir araya geldiğinde bir haritayı meydana getirmektedir.
  • 24. SOM Modelinde Kümelemeyi Etkileyen Faktörler 1. Çıkış katmanındaki nöron sayısı 2. Verilerin normalleştirilmesi 3. Referans vektörlerine ilk değer atanması 4. Uzaklık ölçüsü 5. Öğrenme katsayısı ve Komşuluk değişkeni