SlideShare a Scribd company logo
1 of 41
Chöông 7 : Vieäc Hoïc Maùy
7.1) Vieäc Hoïc Maùy Laø Gì ?
 Con ngöôøi coù nhieàu caùch hoïc nhö hoïc kyù öùc,
hoïc caùc söï kieän nhôø thoâng qua söï quan saùt vaø
thaêm doø, hoïc caûi thieän kyõ xaûo thoâng qua thöïc
tieãn, hoïc nhôø söï phaùt trieån cuûa heä thaàn kinh sinh
hoïc con ngöôøi vaø hoïc nhôø gen di truyeàn töø caùc theá
heä tröôùc.
Duø caùch hoïc naøo ñi chaêng nöõa, muïc tieâu cuûa
vieäc hoïc laø thu thaäp tri thöùc môùi vaø xöû lyù tri thöùc
môùi sao cho thích nghi vôùi tình huoáng môùi.
Gioáng nhö caùch hoïc cuûa con ngöôøi, ngöôøi ta muoán
xaây xöïng caùc chöông trình hoïc cho maùy sao cho maùy
coù khaû naêng thu thaäp tri thöùc môùi vaø xöû lyù tri
 Gioáng nhö caùch hoïc cuûa con ngöôøi, maùy
coù caùc theå loïai hoïc nhö hoïc giaùm saùt, hoïc
cuûng coá vaø hoïc khoâng giaùm saùt.
 Hoïc giaùm saùt : hoïc giaùm saùt laø theå loïai hoïc
vôùi quaù trình hoïc coù tín hieäu höôùng daãn vaøo ra
chính xaùc cuûa thaày giaùo. Vôùi theå loïai hoïc naøy,
döõ lieäu hoïc vaøo ra mong muoán cuûa heä thoáng
hoïc phaûi ñöôïc thieát laäp tröôùc. Sau quaù trình hoïc,
heä thoáng seõ tìm ra moät luaät thích hôïp ñeå thöïc
hieän toát coâng vieäc döï baùo ngoõ ra ñöôïc keát hôïp
vôùi ngoõ vaøo môùi cuûa heä thoáng.
 Hoïc cuûng coá : hoïc cuûng coá cuõng laø theå loïai
hoïc giaùm saùt; tuy nhieân tín hieäu höôùng daãn cuûa
thaày giaùo laø tín hieäu cuûng coá. Vôùi theå loïai hoïc
naøy, tín hieäu hoïc cuûa thaày giaùo laø tín hieäu
thöôûng töông öùng vôùi tín hieäu ñuùng hoaëc phaït
töông öùng vôùi tín sai treân cô sôû tri thöùc saün coù
cuûa heä thoáng cho taäp caùc maãu döõ lieäu hoïc
vaøo mong muoán. Quaù trình hoïc, heä thoáng seõ tìm
 Hoïc khoâng giaùm saùt : coøn ñöôïc goïi laø theå loïai hoïc töï
hoïc, vôùi theå loïai hoïc naøy, quaù trình hoïc khoâng coù söï trôï
giuùp baát kyø thoâng tin höôùng haãn naøo cuûa thaày giaùo,
heä thoáng töï khaùm phaù ra moät luaät thích nghi ñeå thöïc
hieän toát coâng vieäc ngoõ ra ñöôïc keát hôïp vôùi ngoõ vaøo
môùi töø taäp caùc maãu döõ lieäu hoïc ngoõ vaøo mong muoán.
 Coù ba lónh vöïc hoïc maùy ñoù laø hoïc treân cô sôû tri
thöùc, hoïc nhôø maïng neuron nhaân taïo vaø hoïc nhôø
giaûi thuaät hoïc di truyeàn.
• 7.2) Moâ Hình Hoïc Maùy Treân Cô Sôû
Tri Thöùc :
 Vieäc hoïc maùy treân cô sôû tri thöùc vôùi moâ hình
toång quaùt cuûa quaù trình hoïc ñöôïc moâ taû baèng löu
ñoà khoái nhö hình
Ngoân
ngöõ
bieåu
dieãn
Khoâng
gian hoïc
Döõ lieäu
vaø caùc
ñích cuûa
taùc vuï
hoïc
Thu
thaäp tri
thöùc
môùi
Luaät
hoïc
Tìm
kieám
heuristi
c
 Moâ hình hoïc treân cô sôû tri thöùc goàm caùc thaønh
phaàn nhö döõ lieäu hoïc vaø caùc ñích cuûa taùc vuï hoïc,
ngoân ngöõ bieåu dieãn tri thöùc hoïc, luaät hoïc, khoâng
gian hoïc vaø tìm kieám heuristic.
 Döõ lieäu vaø caùc ñích cuûa vieäc hoïc : coâng ñoïan ñaàu
tieân cuûa vieäc hoïc laø phaûi xaùc ñònh ñöôïc ñaëc thuø cuûa
caùc baøi toùan hoïc caên cöù theo ñích cuûa ngöôøi hoïc vaø döõ
lieäu hoïc ñöôïc thieát laäp. Ví duï ñieån hình laø caùc thuaät toùan
hoïc quy naïp, döõ lieäu hoïc laø taäp caùc maãu ví duï vaø ñích
cuûa vieäc hoïc laø suy dieãn moät ñònh nghóa toång quaùt ñeå
nhaän daïng lôùp cuûa caùc ñoái töôïng.
 Bieåu dieãn tri thöùc hoïc : coâng ñoïan thöù hai cuûa moâ
hình hoïc treân cô sôû tri thöùc laø choïn ngoân ngöõ bieåu dieãn
thích hôïp ñeå maõ hoùa tri thöùc hoïc. Ñoù laø ngoân ngöõ bieåu
dieãn nhôø logic vò töø vaø ngoân ngöõ bieåu dieãn nhôø frame
ñaõ ñöôïc khaûo saùt tröôùc ñaây.
 Luaät hoïc : coâng ñoïan thöù ba laø luaät hoïc, cho döõ lieäu hoïc,
ngöôøi hoïc phaûi xaây döïng moät luaät hoïc sao cho thoûa maõn
caùc ñích cuûa vieäc hoïc.
 Khoâng gian hoïc : ngoân ngöõ bieåu dieãn tri thöùc hoïc keát hôïp
vôùi luaät hoïc ñònh nghóa moät khoâng gian hoïc, ngöôøi hoïc
phaûi tìm kieám trong khoâng gian naøy ñeå tìm ra moät khaùi
nieäm mong muoán hoïc.
 Tìm kieám heuristic : haàu heát caùc chöông trình hoïc söû duïng
thoâng tin heuristic ñeå giuùp quaù trình hoïc nhanh vaø coù hieäu
 Giaûi thuaät hoïc gaùm saùt höôùng ñaëc tröng
ñeán toång quaùt vaø ngöôïc laïi :
 Muïc tieâu cuûa hai loïai giaûi thuaät hoïc naøy laø tìm ra moät
ñònh nghóa toång quaùt ñeå nhaän daïng ñöôïc taát caû caùc
ñoái töôïng cuûa lôùp .
 Giaûi thuaät söû duïng döõ lieäu hoïc goàm hai taäp maãu döõ
lieäu huaán luyeän döông P vaø aâm N.
 Döõ lieäu huaán luyeän döông laø döõ lieäu cung caáp thoâng
tin boå ích ñöôïc bieát veà caùc ñoái töôïng cuûa lôùp muoán
hoïc vaø döõ lieäu aâm laø döõ lieäu cung caáp thoâng tin
khoâng boå ích ñöôïc bieát veà caùc ñoái töôïng cuûa lôùp .
 Giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng ñeán toång quaùt hoùa laø
quaù trình hoïc, heä thoáng baét ñaàu töø ñoái töôïng vôùi caùc
thaønh phaàn ñaëc tröng nhaát, toång quaùt hoùa caùc thaønh
phaàn ñaëc tröng naøy sao cho ñaït ñeán moät ñònh nghóa
toång quaùt maø coù theå nhaän daïng ñöôïc taát caû caùc ñoái
töôïng cuûa lôùp.
 Luaät hoïc cuûa giaûi thuaät naøy laø toùan töû toång quaùt
hoùa ñoù laø toùan töû thay theá caùc thaønh phaàn haèng soá
cuûa ñoái töôïng vôùi bieán soá.
 Giaûi thuaät hoïc höôùng toång quaùt ñeán ñaëc tröng laø quaù
trình hoïc, heä thoáng baét ñaàu töø ñoái töôïng vôùi caùc
thaønh phaàn toång quaùt hoùa nhaát, ñaëc tröng caùc thaønh
phaàn naøy sao cho ñaït ñeán moät ñònh nghóa toång quaùt
• Giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng ñeán toång
quaùt ñöôïc moâ taû laø
• Begin
 Cho danh saùch S chöùa maãu huaán luyeän döông ñaëc tröng
nhaát.
 Cho N laø taäp chöùa caùc maãu huaán luyeän aâm.
 Cho moãi maãu huaán luyeän döông p
Begin
 Cho moïi maãu s∈S khoâng hôïp vôùi p, thì thay theá caùc thaønh
phaàn ñaëc tröng cuûa s vôùi bieán soá sao cho hôïp vôùi p.
 Loïai boû taát caû caùc maãu toång quaùt hôn moät vaøi maãu
khaùc trong S.
 Loïai boû taát caû caùc maãu trong S maø hôïp vôùi maãu aâm n
ñöôïc giaùm saùt tröôùc ñoù.
End ;
 Cho moãi moãi maãu aâm n
Begin
 Loïai boû taát caû caùc thaønh vieân cuûa S hôïp vôùi n
 Coäng n vaøo taäp N ñeå giaùm saùt caùc maãu quaù toång quaùt
khaùc trong quaù trình hoïc.
End;
• End.
• Giaûi thuaät hoïc höôùng toång quaùt hoùa ñeán ñaëc tröng
hoùa ñöôïc moâ taû laø
• Begin
 Cho danh saùch G chöùa maãu vôùi caùc thaønh phaàn toång
quaùt nhaát ñoù laø caùc bieán soá moâ taû caùc thaønh phaàn
cuûa ñoái töôïng.
 Cho P laø danh saùch chöùa caùc maãu huaán luyeän döông.
 Cho moãi maãu huaán luyeän aâm n
Begin
 Cho moãi maãu g∈G hôïp vôùi n thì thay theá caùc thaønh phaàn
toång quaùt cuûa g vôùi caùc thaønh phaàn ñaëc tröng sao cho
khoâng hôïp vôùi n.
 Loïai boû taát caû caùc maãu ñaëc tröng hôn moät vaøi maãu khaùc
trong G.
 Loïai boû taát caû caùc maãu khoâng hôïp vôùi vaøi maãu döông p
trong P.
End;
 Cho moãi maãu döông p
Begin
 Loïai boû taát caû caùc maãu khoâng hôïp vôùi p trong G.
 Coäng p vaøo taäp P ñeå giaùm saùt caùc maãu quaù ñaëc tröng
trong quaù trình hoïc.
End;
• Ví duï : Hoïc nhaän daïng caùc ñoái töôïng cuûa lôùp
quaû boùng söû duïng giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng
vaø höôùng toång quaùt.
 Cho mieàn cuûa caùc ñoái töôïng vôùi caùc giaù trò laø
• Kích_thöôùc = {lôùn, nhoû}.
• Maøu = {ñoû, traéng, xanh}.
• Hình = {quaû_boùng, vieân_gaïch, hoäp_phaán}.
 Döõ lieäu hoïc cho caùc ñoái töôïng naøy ñöôïc thieát laäp laø
 Taäp caùc maãu döõ lieäu huaán luyeän döông P goàm caùc
maãu laø
• P = {ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, quaû_boùng), ñoái_töôïng(lôùn, ñoû,
quaû_boùng),
• ñoái_töôïng(nhoû, traéng, quaû_boùng), ñoái_töôïng(lôùn, traéng,
quaû_boùng),
• ñoái_töôïng(nhoû, xanh, quaû_boùng), ñoái_töôïng(lôùn, xanh,
quaû_boùng)}.
 Taäp caùc maãu döõ lieäu huaán luyeän aâm N goàm caùc maãu
laø
• N = { ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, vieân_gaïch), ñoái_töôïng(lôùn, ñoû,
vieân_gaïch),
• ñoái_töôïng(nhoû, traéng, vieân_gaïch), ñoái_töôïng(lôùn, traéng,
 Quaù trình hoïc ñeå nhaän daïng caùc ñoái töôïng cuûa
lôùp quaû boùng duøng giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc
tröng ñöôïc moâ taû nhö hình
S = {ñoái_töôïng(nhoû, Y, quaû_boùng)}
quaû_boùng)
S = { } p = ñoái_töôïng(nhoû, ñoû,
quaû_boùng)
S = {ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, quaû_boùng)}
quaû_boùng)
p = ñoái_töôïng(nhoû, traéng, quaû_boùng)
p = ñoái_töôïng(lôùn, xanh, quaû_boùng)
S = {ñoái_töôïng(X, Y, quaû_boùng)}
quaû_boùng)
 Quaù trình hoïc ñeå nhaän daïng caùc ñoái töôïng cuûa
lôùp quaû boùng duøng giaûi thuaät hoïc höôùng toång
quaùt ñöôïc moâ taû nhö hìnhG = {ñoái_töôïng(X,Y,Z)} n = ñoái_töôïng(nhoû, ñoû,
vieân_gaïch)
G = {ñoái_töôïng(lôùn,Y,Z),ñoái_töôïng(X, traéng, Z),
ñoái_töôïng(X,xanh,Z), ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng),
ñoái_töôïng(X,Y,hoäp_phaán)}
p = ñoái_töôïng(lôùn,
traéng,quaû_boùng) Vieân_gaïch)
G = {ñoái_töôïng(lôùn,Y,Z), ñoái_töôïng(X, traéng, Z),
ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng)}
n = ñoái_töôïng(lôùn, xanh, vieân_gaïch)
G = {ñoái_töôïng(lôùn,traéng,Z), ñoái_töôïng(X, traéng,
Z),
ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng)}
p = ñoái_töôïng(nhoø,
xanh,quaû_boùng) Vieân_gaïch)
G = {ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng)}
Giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh :
 Moät loïai giaûi thuaät hoïc khaùc ñoù laø giaûi thuaät
hoïc quy naïp caây quyeát ñònh.
 Giaûi thuaät hoïc söû duïng döõ lieäu hoïc vôùi caùc
maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc döôùi daïng baûng.
 Baûng chöùa caùc maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc vôùi
soá coät töông öùng vôùi caùc thuoäc tính moâ taû caùc
thaønh phaàn cuûa ñoái töôïng vaø soá haøng töông
öùng vôùi soá maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc.
 Muïc tieâu cuûa giaûi thuaät hoïc laø xaây döïng moät
caây quyeát ñònh ñeå phaân lôùp döõ lieäu töø döõ
lieäu thu thaäp ñöôïc nhôø thoâng qua thöïc nghieäm.
 Giaûi thuaät choïn moät thuoäc tính baát kyø laøm goác
cuûa caây ñeå töø ñoù phaân lôùp döõ lieäu theo caùc
nhaùnh vôùi caùc giaù trò töông öùng cuûa thuoäc tính.
Thuû tuïc naøy ñöôïc ñeä quy cho moãi caây con cho
ñeán khi coù moät caây hoøan chænh.
Ví duï : Cho baûng döõ lieäu thu thaäp ñöôïc töø kinh
nghieäm mua quaø laø
Caùc Nhaân Toá Quyeát Ñònh Keát quaû
STT Tieàn Tuoåi Quaø
1 nhieàu lôùn xe hôi
2 nhieàu nhoû maùy tính
3 ít lôùn hoa
4 ít nhoû keïo
Quaù trình hoïc mua quaø cuûa giaûi thuaät hoïc quy naïp
caây quyeát töø baûng döõ lieäu ñöôïc moâ taû baèng caây
nhö hình
Tuoåi ?
Tieàn ?
nhieàu
Tuoåi ?
ít
lôùn nhoû lôùn nhoû
Quaø ? Quaø ? Quaø ? Quaø ?
xe hôi Maùy tính hoa keïo
 Cho Example_set laø baûng chöùa taát caû caùc maãu
döõ lieäu thu thaäp ñöôïc vaø Properties laø danh saùch
chöùa caùc thuoäc tính töông öùng trong baûng döõ
lieäu. Giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh ñöôïc
moâ taû nhö sau :
• Begin
 If ( Taát caû caùc thaønh vieân trong Example_set laø cuøng lôùp
)
Then ( taïo ra nuùt laù ñaùnh nhaõn vôùi lôùp ñoù)
 Elseif ( Properties laø danh saùch roãng) Then ( Traû veà nuùt
laù coù ñaùnh nhaõn giôùi töø hoaëc cuûa taát caû caùc lôùp
trong Example_set )
 Else begin
• Choïn moät thuoäc tính P baát kyø trong danh saùch Properties laøm
goác cuûa caây vaø loïai boû thuoäc tính naøy khoûi danh saùch.
• Cho moãi giaù trò V cuûa thuoäc tính P
• Begin
• Taïo ra moät nhaùnh cuûa caây coù ñaùnh nhaõn V.
• Ñaët Partition chöùa taát caû caùc maãu coù giaù trò V.
• Thuû tuïc ñeä quy cho moãi caây con baèng caùch goïi haøm
induce_tree(Partition, Properties), noái keát quaû vaøo nhaùnh V.
• End;
• Ví duï : Cho döõ lieäu thu thaäp ñöôïc veà vieäc cho con nôï vay
voán nhö baûng
STT Ruûi
Ro
Uy Tín Khoûan
Nôï
Theá
Chaáp
Thu
Nhaäp
1 cao xaáu nhieàu khoâng thaáp
2 cao chöa
bieát
nhieàu khoâng trung bình
3 vöøa chöa
bieát
ít khoâng trung bình
4 cao chöa
bieát
ít khoâng thaáp
5 thaáp chöa
bieát
ít khoâng cao
6 thaáp chöa
bieát
ít coù cao
7 cao xaáu ít khoâng thaáp
8 vöøa xaáu ít coù cao
9 thaáp toát ít khoâng cao
10 thaáp toát ít khoâng cao
11 cao toát nhieàu khoâng thaáp
 Haõy hoïc xaây döïng caây quyeát ñònh ñaùnh giaù ruûi ro khi cho
con nôï vay voán ?
 Giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh ñöôïc söû duïng raát
phoå bieán trong nhieàu lónh vöïc khaùc nhau nhö döï baùo, ñaùnh
giaù, nhaän daïng vaø ñieàu khieån baèng kinh nghieäm.
 Giaûi thuaät giuùp ngöôøi hoïc tìm kieám nhanh muïc ñích muoán
hoïc töø caây quyeát ñònh. Giaûi thuaät cuõng giuùp ngöôøi hoïc
thieát keá heä chuyeân gia vôùi döõ lieäu thu thaäp ñöôïc baèng
kinh nghieäm.
 Sau quaù trình hoïc, caây quyeát ñònh ñaõ ñöôïc hình thaønh, thuû
tuïc thieát keá heä chuyeân gia töø caây quyeát ñònh naøy ñoù laø
moãi nhaùnh cuûa caây coù soá lieäu daãn ñeán keát luaän ñoù
laø moät luaät suy dieãn cuûa heä chuyeân gia.
 Veá ñieàu kieän cuûa luaät laø caùc nhaân toá quyeát ñònh keát
noái nhau töø goác ñeán ngoïn thoâng qua caùc pheùp toùan giao
lieân töø vaø, veá keát luaän cuûa luaät nhaân toá keát quaû
muoán hoïc.
Hoïc heuristic vôùi giaûi thuaät hoïc quy naïp
caây quyeát
ñònh :
 Cho baûng döõ lieäu nhieàu haøng vaø nhieàu coät thu
thaäp ñöôïc töø thöïc nghieäm.
 Ñeå giuùp giaûi thuaät hoïc nhanh vaø coù hieäu quaû,
theo lyù thuyeát thoâng tin, nhaân toá quyeát ñònh naøo
trong baûng döõ lieäu giaønh ñöôïc thoâng tin lôùn nhaát
ñoù laø nhaân toá quyeát ñònh toát nhaát ñöôïc choïn
laøm goác cuûa caây trong quaù trình hoïc.
 Caùch tính thoâng tin giaønh ñöôïc cuûa caùc nhaân toá
quyeát ñònh trong baûng döõ lieäu thu thaäp ñöôïc laø nhö
sau :
 Thoâng tin veà nhaân toá muoán hoïc M ñoái vôùi baûng
döõ lieäu C ñöôïc tính baèng coâng thöùc laø∑=
−=
n
i
ii mpmpCI
1
2 ))((log)()(
 trong ñoù, mi laø giaù trò thöù i cuûa nhaân toá muoán
hoïc M vaø p(mi) laø xaùc suaát cuûa maûnh thoâng tin
mi ñoái vôùi baûng döõ lieäu C ñoù chính laø soá maãu
trong baûng döõ lieäu C chöùa maûnh thoâng tin mi chia
cho toång soá maãu trong baûng döõ lieäu C.
 Neáu ta choïn Q laøm goác cuûa caây trong quaù trình
hoïc thì baûng döõ lieäu C seõ ñöôïc chia ra nhieàu
baûng döõ lieäu con Ci
 trong ñoù moãi cuûa chuùng chöùa caùc maãu coù giaù
trò töông öùng với thuoäc tính Q.
 Vì theá thoâng tin veà nhaân toá quyeát Q neáu choïn Q
laøm goác cuûa caây ñöôïc tính baèng coâng thöùc laø
 trong ñoù, laø toång soá maãu chöùa trong baûng döõ
C
CIC
QE
n
i
ii∑=
= 1
)(
)(
 Thoâng tin giaønh ñöôïc cuûa nhaân toá quyeát ñònh Q
neáu ta choïn Q laøm goác cuûa caây trong quaù trình
hoïc ñöôïc tính baèng coâng thöùc laø
gain(Q) = I(C) - E(Q).
 Neáu nhaân toá quyeát ñònh naøo coù thoâng tin giaønh
ñöôïc laø lôùn nhaát ñoù laø nhaân toá quyeát ñònh quan
troïng nhaát ñöôïc choïn laøm goác cuûa caây trong quaù
trình hoïc. Ñôn vò cuûa thoâng tin laø bit.
 Hoïc cuûng coá vaø hoïc khoâng giaùm nhờ
moâ hình cô sôû tri thöùc :
 Hoïc cuûng coá :
 Như ta bieát, vôùi hoïc giaùm saùt, döõ lieäu huaán luyeän mong
muoán phaûi laø chính xaùc töông öùng vôùi caùc caëp döõ lieäu
vaøo ra mong muoán.
 Hoïc cuûng coá cuõng laø daïng hoïc giaùm saùt vôùi döõ lieäu
huaán luyeän vaøo laø chính xaùc nhöng döõ lieäu ra mong
muoán laø khoâng chính xaùc, heä thoáng hoïc chæ döïa vaøo
moät vaøi maûnh nhoû thoâng tin ñôn giaûn vaø tri thöùc saün
coù cuûa heä thoáng.
• Ví duï : Cho moät maûnh nhoû thoâng tin bieát tröôùc veà
ñoái töôïng laø quaû boùng vôùi daïng laø
• quaû_boùng(ñt).
• Vôùi tri thöùc saün coù moâ taû veà quaû boùng laø
• vaät_ñaù_ñöôïc(X)∧vaät_hình_caàu(X) →
quaû_boùng(X).
• vaät_laøm_baèng_nhöïa(X)∧vaät_nheï(X) →
vaät_ñaù_ñöôïc(X).
• vaät_coù_maët_loài(X)∧vaät_coù_maët_troøn(X)→
vaät_hình_caàu(X)
 Söû duïng döõ lieäu hoïc naøy ñeå hoïc cuûng coá X laø
lôùp cuûa caùc ñoái töôïng quaû boùng baèng phöông
phaùp giaûi thích nhö sau :
 Giaûi ñoïan moät ñaëc tröng X vôùi ñoái töôïng ñeå giaûi
thích ñoái töôïng laø quaû boùng töø tri thöùc saün coù.
 Giai ñoïan hai toång quaùt hoùa ñoái töôïng vôùi bieán X
ñeå ruùt ra luaät suy dieãn toång quaùt daãn ñeán keát
luaän X laø lôùp cuûa caùc ñoái töông quaû boùng.
 Qui trình hoïc cuûng coá naøy vôùi thuaät toùan hoïc
cuûng coá ñöôïc ñieàu khieån baèng caây ñaëc tröng vaø
quaû_boùng(X)
vaät_laøm_baèng_nh
öïa(X)
vaät_ñaù_ñöôï
c(X)
vaät_hình_caà
u(X)
vaät_nheï(
X)
vaät_coù_maët_l
oài(X)
vaät_coù_maët_t
roøn(X)
quaû_boùng(ñt)
vaät_laøm_baèng_nh
öïa(ñt)
vaät_ñaù_ñöôïc
(ñt)
vaät_hình_caàu
(ñt)
vaät_nheï(
ñt)
vaät_coù_maët_l
oài(ñt)
vaät_coù_maët_tro
øn(ñt)
 Töø ñaây ra ruùt ra luaät suy dieãn toång quaùt daãn ñeán keát
luaän X laø lôùp cuûa caùc ñoái töôïng quaû boùng laø
vaät_laøm_baèng_nhöïa(X)∧vaät_nheï(X)∧vaät_coù_maët_loài(X)∧
vaät_coù_maët_troøn(X) →
quaû_boùng(X).
 Hoïc khoâng giaùm saùt :
 Hoïc khoâng giaùm saùt coøn ñöôïc goïi laø theå loïai töï hoïc,
hoïc khoâng coù thoâng tin höôùng daãn cuûa thaày giaùo.
 Cho taäp döõ lieäu vaøo chính xaùc mong muoán, heä thoáng töï
hoïc baùm vaøo taäp döõ lieäu chính xaùc mong muoán naøy ñeå
töï khaùm phaù ra moät vaøi thoâng tin boå ích vôùi taäp döõ lieäu
vaøo.
 Ví duï ñieån hình laø hoïc phaân lôùp döï lieäu vaøo ñoù laø ñaàu
tieân döõ lieäu chöa ñöôïc phaân lôùp, sau quaù trình hoïc, döõ
lieäu seõ ñöôïc phaân lôùp.
• Ví duï : Cho döõ lieäu khoâng phaân lôùp cuûa caùc ñoái
töôïng quaû boùng laø
• ñt1 = { nhoû, ñoû, nhöïa, quaû_boùng}.
Haõy phaân lôùp döõ lieäu cuûa caùc ñoái töôïng quaû
boùng baèng phöông phaùp hoïc khoâng giaùm saùt
vôùi soá ño töông töï ?
 Vì khoâng coù tín hieäu ra mong muoán, giaûi thuaät
hoïc khoâng giaùm saùt baùm theo soá ño töông töï
cuûa caùc caëp maãu döõ lieäu vaøo ñeå khaùm phaù
xeáp lôùp döõ lieäu.
Soá ño töông töï cuûa moãi caëp maãu döõ lieäu vaøo
ñoù laø soá thuoäc tính gioáng nhau cuûa töøng caëp
maãu chia cho toång soá thuoäc tính cuûa maãu.
 Quaù trình hoïc choïn caùc caëp maãu coù soá ño
töông tö laø lôùn nhaát ñöa veà moät lôùp vaø caùc
caëp maãu khaùc vôùi soá ño töông töï laø nhoû ñöa
veà moät lôùp khaùc.
 ví duï ñieån hình laø
• Soá ño töông töï cuûa caëp döõ lieäu ñt1 vaø ñt2 laø 3/4.
• Soá ño töông töï cuûa caëp döõ lieäu ñt1 vaø ñt3 laø 1/4.
• Soá ño töông töï cuûa caëp döõ lieäu ñt2 vaø ñt3 laø 1/4.
7.3) Moâ hình Hoïc Maùy Nhôø Maïng Neuron Nhaân
Taïo
1) Toång quan veà maïng neuron nhaân taïo :
 Traùi vôùi moâ hình hoïc maùy treân cô sôû tri thöùc, moâ hình hoïc
maùy nhôø maïng neuron nhaân taïo ñoù laø moâ hình hoïc baèng
caùch moâ phoûng laïi caáu truùc vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa
heä neuron sinh hoïc con ngöôøi.
 Heä neuron sinh hoïc con ngöôøi ñöôïc thöøa nhaän coù khoûang 1010
hoaëc 1012
teá baïo neuron goàm nhieàu lôùp ñoù laø lôùp vaøo, caùc
lôùp aån vaø lôùp ra.
 Lôùp vaøo noái vôùi caùc phaàn töû caûm bieán nhö tai, maét,
mieäng, muõi, da vaân vaân, lôùp ra noái vôùi caùc phaàn töû cô
baép nhö chaân, tay vaân vaân vaø caùc lôùp aån chöùa caùc ñôn
vò xöû lyù xöû caùc thoâng tin nhaän ñöôïc töø lôùp vaøo vaø gôûi
quyeát ñònh ñeán lôùp ra ñeå ñieàu khieån caùc phaàn töû cô baép
nhö chaân vaø tay vaân vaân.
 Moãi neuron sinh hoïc coù nhieàu ngoõ vaøo vaø moät ngoõ ra vaø
ngoõ ra cuûa neuron naøy ñöôïc keát noái vôùi ngoõ vaøo cuûa
neuron khaùc. Tín hieäu truyeàn töø neuron naøy ñeán neuron khaùc
laø döôùi daïng ñieän aùp.
 Neáu tín hieäu truyeàn giöõa hai neuron laø ñieän aùp döông thì hai
nuron ñöôïc keát noái döôùi daïng kích thích. Neáu tín hieäu truyeàn
giöõa hai neuron laø ñieän aùp aâm thì hai neuron ñöôïc keát noái
döôùi daïng öùc cheá.
 Neáu tín hieäu truyeàn giöõa hai neuron laø ñieän aùp zero thì hai
 Coù ba thaønh phaàn cô baûn cuûa caùc maïng neuron
nhaân taïo ñoù laø moâ hình keát noái, ñôn vò xöû lyù
vaø luaät hoïc.
 Moâ hình keát noái : Coù hai moâ hình keát noái ñoù
laø keát noái truyeàn thaúng vaø keát noái hoài quy.
 Moâ hình keát noái truyeàn thaúng ñöôïc goïi laø maïng truyeàn
thaúng ñoù laø caáu truùc maïng ñöôïc keát noái chuyeån tieáp
tín hieäu töø lôùp vaøo thoâng qua lôùp aån vaø ñeán lôùp ra.
 Moâ hình keát noái hoài quy ñöôïc goïi laø maïng hoài quy ñoù
laø caáu truùc maïng ñöôïc keát noái chuyeån tieáp tín hieäu
töø lôùp vaøo thoâng qua lôùp aån ñeán lôùp ra vaø ñoàng
thôøi hoài tieáp tín hieäu veà ñôn vò xöû lyù chính noù hoaëc
x1
xj
xm
Vqj
Wiq
y1
yi
yn
Lôùp
vaøo
Lôùp
aån
Lôùp ra
 Ñôn vò xöû lyù : Moät maïng neuron nhaân taïo coù
nhieàu lôùp ñoù laø lôùp vaøo, caùc lôùp aån vaø lôùp ra.
 Lôùp vaøo chöùa caùc neuron ñöôïc xem nhö nôi chöùa caùc tín
hieäu vaøo. Caùc lôùp aån chöùa caùc neuron ñöôïc xem nhö
caùc ñôn vò xöû lyù.
 Lôùp ra chöùa caùc neuron ñöôïc xem nhö caùc ñôn vò xöû lyù ra
quyeát ñònh. Keát hôïp vôùi moãi ñôn vò xöû lyù coù haøm toång
hôïp vaø haøm kích hoïat.
 Haøm toång hôïp coù chöùc naêng toång hôïp taát caû caùc
thoâng tin töø caùc ngoõ vaøo cuûa ñôn vò vaø haøm kích hoïat
coù chöùc naêng taïo tín hieäu ra cuûa ñôn vò khi nhaän ñöôïc tín
hieäu vaøo töø haøm toång hôïp.
 Haøm toång hôïp daïng tuyeán tính cuûa moãi ñôn vò xöû lyù thöù
i ñöôïc thieát laäp laø
 trong ñoù, Wij laø troïng soá keát noái giöõa ñôn vò j vaø ñôn vò i,
xj laø ngoõ ra cuûa ñôn vò j ñoù chính laø ngoõ vaøo cuûa ñôn vò i
vaø θi laø ñôn vò ngöôõng cuûa ñôn vò xöû lyù i.
∑=
−=
m
j
ijiji xWf
1
θ
 Haøm kích hoïat taïo tín hieäu ra cuûa ñôn vò xöû lyù thöù i ñöôïc
thieát laäp moät trong caùc daïng haøm nhö haøm naác, haøm
sigmoid vaø haøm hyperbolic tangent laø
Luaät hoïc : Coù hai caùch hoïc trong caùc maïng
neuron nhaân taïo ñoù laø hoïc caáu truùc vaø hoïc
thoâng soá.
Hoïc caáu truùc laø quaù trình hoïc thay ñoåi caáu truùc beân
trong cuûa maïng.
Hoïc thoâng soá laø quaù trình hoïc caäp nhaät caùc troïng
soá keát noái giöõa caùc ñôn vò xöû lyù trong maïng sao cho



≤
≥
=
00
01
)(
i
i
i
fif
fif
fa
ifi
e
fa λ−
+
=
1
1
)(
ii
ii
ff
ff
i
ee
ee
fa −
−
+
−
=)(
 Cho Wij laø troïng soá keát noái giöõa ñôn vò thöù j vaø
ñôn vò thöù i, luaät hoïc caäp nhaät troïng troïng soá taïi
thôøi ñieåm t+1 ñöôïc thieát laäp laø
• Wij(t+1) = Wij(t) + η∆Wij(t)
 Trong ñoù, η laø haèng soá döông ñoù ñöôïc goïi laø toác
ñoä hoïc vaø ∆Wij(t) laø löôïng gia taêng troïng soá taïi
thôøi ñieåm t.
 Coù ba theå loïai hoïc trong caùc maïng neuron nhaân taïo
ñoù laø hoïc giaùm saùt, hoïc cuûng coá vaø hoïc khoâng
giaùm saùt.
 Hoïc giaùm saùt : cho taäp döõ lieäu vaøo ra mong
muoán, quaù trình hoïc caäp nhaät caùc troïng soá keát
noái giöõa caùc phaàn töû xöû lyù trong maïng sao cho
ngoõ ra that söï cuûa maïng xaáp xæ vôùi ngoõ ra mong
muoán cuûa maïng.
 Hoïc cuûng coá : cuõng laø theå loïai hoïc giaùm saùt,
tuy nhieân, tín hieäu ra mong muoán cuûa maïng laø tín
hieäu cuûng coá ñoù laø tín hieäu thöôûng vaø phaït.
 Hoïc khoâng giaùm saùt : laø theå loïai hoïc khoâng
coù döõ lieäu ra mong muoán, quaù trình hoïc vôùi taäp
döõ lieäu vaøo mong muoán, maïng töï caäp nhaät caùc
troïng soá keát noái döïa treân cô sôû taäp döõ lieäu
vaøo mong muoán sao cho ngoõ ra thöïc söï cuûa maïng
thích nghi vôùi ngoõ vaøo mong muoán.
• 2) Maïng truyeàn thaúng vaø giaûi thuaät
hoïc lan truyeàn ngöôïc :
Cho maïng truyeàn thaúng ba lôùp nhö ñöôïc moâ taû
treân, vaø vôùi haøm chi phí ño tín hieäu sai soá giöõa
ngoõ ra thöïc söï yi (k) cuûa maïng vaø ngoõ ra mong
muoán di (k) cuûa maïng cho bôûi moãi maãu tín hieäu
vaøo mong muoán X(k) laø
∑=
−=
n
i
ii kykdkE
1
))()((
2
1
)(
 Giaûi thuaät hoïc lan truyeàn ngöôïc caäp nhaät troïng soá keát noái
trong maïng ñöôïc moâ taû goàm caùc böôùc sau :
• Böôùc 0 : Nhaäp taäp maãu huaán luyeän vaøo ra mong {X(k), d(k),
cho k = 1, . . . ,p}, trong ñoù X(k) laø veùctô maãu vaøo vaø d(k) laø
veùctô maãu ra. Thieát laäp toác ñoä hoïc η, sai soá cho pheùp hoäi
tuï Emax , troïng soá khôûi taïo, E = 0 vaø k = 1.
• Böôùc 1 : Truyeàn tín hieäu chuyeån tieáp töø lôùp vaøo, qua lôùp
aån vaø ñeán lôùp ra.
• Cho q = 1 ñeán l
•
• Cho i = 1 ñeán n
• Böôùc 2 : Tính sai soá chuan 2 giöõa ngoõ ra mong muoán vaø
ngoõ ra thöïc söï cuûa maïng.
)()()(
1
kxkVknet j
m
j
qjq ∑=
= )).(()( knetakz qq =
)()()(
1
kzkWknet q
l
q
iqi ∑=
= )).(()( knetaky ii =
∑=
−=
n
i
ii kykdkE
1
))()((
2
1
)(
• Böôùc 3 : Lan truyeàn ngöôïc caäp nhaät troïng soá keát noái giöõa
caùc lôùp.
• Cho i = 1 ñeán n
• Cho i = 1 ñeán n
• Cho q = 1 ñeán l
• Cho q = 1 ñeán l
• Cho q = 1 ñeán l
• Cho j = 1 ñeán m
• Böôùc 4 : Kieåm tra neáu k < p thì taêng k = k + 1 vaø quay veà
böôùc 1; maët khaùc ñeán böôùc 5.
• Böôùc 5 : Kieåm tra neáu E < Emax thì döøng thuû tuïc huaán
luyeän; maët khaùc thieát laäp E = 0 vaø k = 1 vaø quay veà böôùc 1
))(())()(()( '
knetakykdk iiii ×−=δ
)()()()1( kzkkWkW qiiqiq ××+=+ δη
∑=
×=
n
i
iqiqq kkWknetak
1
'
)()())(()( δδ
)()()()1( kxkkVkV jqqjqj ××+=+ δη
• 3) Ví Duï ÖÙng duïng :
• Cho Robot töï haønh di chuyeån treân maët phaúng
keû löôùi hai chieàu nhö hình veõ
S1
(North)
S4
(West) RObot
S2
East
S3
(South
 Robot ñöôïc gaén boán caûm bieán ñeå nhìn boán höôùng nhö S1
(North), S2(East), S3(South) vaø S4(West).
 Neáu oâ naøo baát kyø xung quanh robot chöùa chöôùng ngaïi vaät,
caûm bieán traû veà chöõ soá 1; maët khaùc caûm bieán traû veà chöõ
soá 0.
 Vôùi baøi toùan Robot hoïc ñeå traùnh chöôùng ngaïi vaät, moät maïng
truyeàn thaúng ba lôùp ñöôïc thieát laäp coù caáu truùc maïng laø
 Vôùi caùc ngoõ vaøo cuûa maïng laø caùc giaù trò traû veà cuûa caùc
caûm bieán vôùi caùc chöõ soá 1 vaø 0 öùng vôùi caùc ngoõ ra mong
muoán cuûa maïng ñoù laø neáu höôùng naøo khoâng chöùa chöôùng
S1
S2
S3
S4
North
East
Sout
h
West
 Treân cô sôû ñoù, ta coù taäp maãu döõ lieäu vaøo ra mong muoán
ñeå huaán luyeän maïng cho robot hoïc traùnh chöôùng ngaïi vôùi
caùc chuoåi nhò phaân vaøo ra mong muoán laø
k X(k)= [S1 S2 S3 S4] D(k)= North, East, South,West]
1 [1 1 1 1] [0 0 0 0]
2 [1 1 1 0] [0 0 0 1]
3 [1 1 0 1] [0 0 1 0]
4 [1 1 0 0] [0 0 1 1]
5 [1 0 1 1 ] [0 1 0 0]
6 [1 0 1 0] [0 1 0 1]
7 [1 0 0 1] [0 1 1 0]
8 [1 0 0 0] [0 1 1 1]
9 [0 1 1 1] [1 0 0 0]
10 [0 1 1 0] [1 0 0 1]
11 [0 1 0 1] [1 0 1 0]
12 [0 1 0 0] [1 0 1 1 ]
13 [0 0 1 1] [1 1 0 0]
14 [0 0 1 0] [1 1 0 1]
15 [0 0 0 1] [1 1 1 0]
16 [0 0 0 0] [1 1 1 1]
7.4) Giaûi Thuaät Di Truyeàn (Generic
Algorithm) :
 Giaûi thuaät di truyeàn döïa vaøo söï tieán hoùa cuûa
luaät di truyeàn sinh hoïc sinh saûn lai gheùp gene
giöõa cha vaø meï trong töï nhieân toàn taïi vaø phaùt
trieån töø theá heä naøy sang theá heä khaùc vôùi
theá heä môùi toàn taïi thích nghi vôùi moâi tröôøng
soáng môùi hôn theá heä cha oâng.
 Quaù trình tieán hoùa sinh saûn trong töï nhieân toàn
taïi vaø phaùt trieån töø theá heä naøy sang theá heä
khaùc bao goàm choïn loïc töï nhieân (Natural
selection), lai gheùp (Cross) vaø ñoät bieán (mutation).
Choïn loïc töï nhieân :Moät quaàn theå (population)
chöùa nhieàu caù theå (individual), chæ coù nhöõng
caù theå thích nghi nhaát vôùi moâi tröôøng soáng
môùi, môùi toàn taïi trong cuoäc ñaáu tranh sinh toàn;
maët khaùc nhöõng caù theå khoâng thích nghi vôùi
Lai ghep : Ñôn vò di truyeàn caáp teá baøo laø
nhieãm saéc theå (Chromosome) hay coøn ñöôïc goïi
laø caù theå trong quaàn theå; trong ñoù, moãi nhieãm
saéc theå goàm nhieàu gen.
Trong qua trình lai gheùp nhieãm saéc theå cuûa cha meï bò
phaân chia vaø taïo neân nhieãn saéc theå cuûa con.
Nhö vaäy, nhieãm saéc theå cuûa con bao goàm moät soá
gen cuûa cha vaø moät soá gen cuûa meï.
Thoâng qua quaù trình lai gheùp (sinh saûn), nhöõng gen toát
nhaát cuûa cha vaø meï ñöôïc truyeàn töø ñôøi naøy sang
ñôøi khaùc.
 Ñoät bieán : Moãi caù theå chöùa nhieàu gen vaø
caùc gen coù thay ñoåi moät caùch ngaãu nhieân do
loãi trong qua trình di truyeàn vôùi xaùc suaát xaûy ra
ñoät bieán trong töï nhieân raát thaáp. Quaù trình ñoät
bieán laø tìm nhöõng nhieãm saéc con thích nghi nhaát
trong moâi tröôøng soáng môùi.
 Giaûi thuaät di truyeàn cô baûn (GA) ñöôïc moâ taû
Hoïi
tuï
Choïn loïc ngaãu nhieân tìm caùc nhieãm saéc theå trong quaàn theå coù
ñoä thích nghgi toát nhaát thoâng qua haøm thích nghi.
Khôûi taïo soá lieäu cho quaàn theå vôù n caù theå ngaãu nhieân trong
mieàn [a, b]cuûa bieán, trong ñoù a laø caän döôùi vaø b laø caän treân
cuûa bieán.
Maõ hoùa quaàn theå vôùi n caù theå baèng chuoåi nhò phaân hoaëc
chuoåi thaäp phaân
Choïn loïc : choïn caùc caù theå thích nghi trong quaàn theå, loïai boû caùc
caù theå khoâng thích nghi trong quaàn theå.
Lai gheùp : Lai gheùp nhieãm saéc theå cha meï taïo neân nhieãm saéc theå
con thoâng qua caùc gen di truyeàn töø cha meï.
Ñoät bieán : Tìm kieám nhöõng nhieãm saéc theå con thích nghi nhaát trong
moâi tröôøng soáng môùi.
Giaûi maõ : giaûi maõ nhöõng nhieãm saéc theå trong quaàn theå sang daïng
döõ lieäu thöïc soá
No Yes
Keát thuùc
 Giaûi thuaät di truyeàn cô baûn vôùi caùc caù theå cuûa quaàn theå
maõ hoùa baèng chuoåi nhò vôùi mieàn caùc caù theå trong quaàn
theå laø [a,b] ñöôïc moâ taû toùm taét trong caùc böôùc nhö sau :
• Böôùc 0 : Khôûi taïo quaàn theå vôùi caùc caù theå cuûa quaàn
theå laø xi, i = 1, . . ,N duøng haøm ngaãu nhieân taïo ra N caù theå
trong moät quaàn theå.ø
• t = 0;
• for i = 1: N
• xi,t = random(a,b);
• end;
• Böôùc 1 : Choïn loïc ngaãu nhieân, tìm caùc caù theå trong quaàn
theå coù ñoä thích nghi toát nhaát thoâng qua haøm thích nghi
fitness.
 Cho f(x) laø haøm muoán tìm cöïc ñaïi hoaëc cöïc tieåu.
Neáu f(x) laø haøm cöïc tieåu, haøm thích nghi ñöôïc thieát
laäp laø fitness(x) = 1/f(x)
Neáu f(x) laø haøm tìm cöïc ñaïi, haøm thích nghi ñöôïc thieát
laäp laø fitness(x) = f(x)
 Giaûi thuaät choïn loïc ngaãu nhieân ñöôïc moâ taû laø
for i = 1:N
b = random(0,1);
k = 1;
while k < N & b <
k = k + 1; end;
x = x ;
∑ ∑= =
k
j
N
j tjtj xfitnessxfitness1 1 ,, )(/)(
• Böôùc 2 : Maõ hoùa caùc caù theå trong quaàn theå baèng chuoåi
nhò phaân duøng coâng thöùc laø
• for i = 1:N
• Si,t+1 = binn (round((2n – 1)(xi,t+1 – a)/(b –a)))
• end;
 Trong ñoù binn laø haøm bieán ñoåi soá nguyeân thaäp phaân
sang soá nhò phaân, a laø caän döôùi, b laø caän treân cuûa
bieán caù theå trong quaàn theå vaø n laø chieàu daøi cuûa
chuoåi nhò phaân.
 Haøm binn bieán ñoåi soá nguyeân döông sang chuoåi nhò
nhaân ñöôïc thieát vôùi caùc voøng laëp laø
for k = 1: n
s[k] = remainder = (num)mode(2);
num = round(num/2);
end;
for k = n : 1
s(k) = S(n – k + 1);
end;
• Böôùc 3 : Choïn hai nhieãm saéc theå vôùi ñoä thích nghi
toát nhaát, moät nhieãm saéc theå goïi laø parent1 vaø
moät nhieãm saéc theå khaùc goïi laø parent2, lai gheùp
caùc gen trong hai nhieãm saéc theå naøy ñeå taïo ra caùc
nhieãm saéc theå con môùi child1 vaø child2 baèng
phöông phaùp lai gheùp moät ñieåm nhò phaân ngaãu
nhieân vôùi giaûi thuaät ñöôïc moâ taû laø
• for i = 1:2:N-1
• if random(0,1) <= PC then
• pos = random{1,. . .,n-1};
• for k = pos + 1:n
• parent = si,t+1[k];
si,t+1[k] = si+1,t+1[k];
si+1,t+1[k] = parent;
end;
end;
end;
Trong ñoù, PC laø xaùc suaát lai gheùp thöôøng laø giaù
• Böôùc 4 : Ñoät bieán moät ñieåm, gen naøo trong nhieãn saéc theå
coù xaùc suaát ngaãu nhieân laø nhoû hôn xaùc suaát ñoät bieán
cho tröôùc PM, thì ñaûo bít gen ñoù. Giaûi thuaät ñoät bieán moät
ñieåm ngaãu nhieân nhò phaân laø
• for i = 1:N
• for k = 1: n
• if random(0,1) < PM then
invert(Si,t+1[k]); end;
• end;
• end;
• Trong ñoù haøm invert laø haøm ñaûo bit vaø PM laø xaùc suaát
ñoät bieán cho tröôùc vôùi giaù trò raát nhoû ñieån hình laø PM =
0.1.
• Böôùc 5 : Giaûi maõ, giaûi maõ chuoåi nhò phaân ñeå traû veà giaù
trò thöïc cuûa caùc caù theå trong quaàn theå duøng coâng thöùc
giaûi maõ laø
• for i = 1 : N
• xi,t+1 = a + binn
-1
(si,t+1).((b – a)/(2n – 1));
• end;
• trong ñoù, binn
-1
(s) laø haøm bieán ñoåi chuoåi nhò phaân veà daïng
soá nguyeân döông ñoù laø
•
∑=
−
−==
n
i
i
n insscsbin
0
1
2].[)()(
Ví duï : Tìm giaù trò cöïc ñaïi cuûa haøm f(x) = x2
,Trong ñoù x thuoán
veà mieàn [0,31].
Choïn kích thöôùc cuûa quaàn theå laø N = 4, Xaùc suaát lai gheùp laø
PC = 1, xaùc suaát ñoät bieán laø PM = 0.001 vaø chieàu daøi
chuoåi nhò phaân laø n = 5. Vôùi giaûi thuaät cho treân cho keát
quaû ban ñaàu laø
Quaù trình choïn loïc vaø lai gheùp cho theá heä môùi laø
Selected individuals Crossover New population x value f(x) = x2
0 1 1 0 | 1 4 0 1 1 0 0 12 144
1 1 0 0 | 0 4 1 1 0 0 1 25 625
1 1 | 0 0 0 2 1 1 0 1 1 27 729
1 0 | 0 1 1 2 1 0 0 0 0 16 256
Individual No String X value f(x) = x2
fi(x)/sum(fi(x))
1 0 1 1 0 1 13 169 0.14
2 1 1 0 0 0 24 576 0.49
3 0 1 0 0 0 8 64 0.06
4 1 0 0 1 1 19 361 0.31

More Related Content

What's hot

Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)
Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)
Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)Phật Ngôn
 
Quan tri sang tao, quản trị sáng tạo
Quan tri sang tao, quản trị sáng tạoQuan tri sang tao, quản trị sáng tạo
Quan tri sang tao, quản trị sáng tạoViệt Long Plaza
 
Khong gilakhongthe
Khong gilakhongtheKhong gilakhongthe
Khong gilakhongthedotcom_91
 
Phong cach lanh dao
Phong cach lanh daoPhong cach lanh dao
Phong cach lanh daokinhkong
 
7thoiquencuabantrethanhdat(1)
7thoiquencuabantrethanhdat(1)7thoiquencuabantrethanhdat(1)
7thoiquencuabantrethanhdat(1)tan_td
 
7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat
7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat
7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+datngochaitranbk
 
Đường Về Xứ Phật - Tập 7
 Đường Về Xứ Phật - Tập 7 Đường Về Xứ Phật - Tập 7
Đường Về Xứ Phật - Tập 7Nthong Ktv
 

What's hot (9)

Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)
Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)
Hoa Nhẫn Nhục (Nguyễn Minh)
 
Quan tri sang tao, quản trị sáng tạo
Quan tri sang tao, quản trị sáng tạoQuan tri sang tao, quản trị sáng tạo
Quan tri sang tao, quản trị sáng tạo
 
Khong gilakhongthe
Khong gilakhongtheKhong gilakhongthe
Khong gilakhongthe
 
Phong cach lanh dao
Phong cach lanh daoPhong cach lanh dao
Phong cach lanh dao
 
Nhân gian du ký
Nhân gian du kýNhân gian du ký
Nhân gian du ký
 
7thoiquencuabantrethanhdat(1)
7thoiquencuabantrethanhdat(1)7thoiquencuabantrethanhdat(1)
7thoiquencuabantrethanhdat(1)
 
7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat
7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat
7+thoi+quen+cua+ban+tre+thanh+dat
 
Đường Về Xứ Phật - Tập 7
 Đường Về Xứ Phật - Tập 7 Đường Về Xứ Phật - Tập 7
Đường Về Xứ Phật - Tập 7
 
Luân hồi du kí tập 2
Luân hồi du kí   tập 2Luân hồi du kí   tập 2
Luân hồi du kí tập 2
 

Viewers also liked

Viewers also liked (14)

L'ape melissa
L'ape melissaL'ape melissa
L'ape melissa
 
powerpoint for week 7
powerpoint for week 7powerpoint for week 7
powerpoint for week 7
 
uemura presentation English
uemura presentation Englishuemura presentation English
uemura presentation English
 
Chapter3
Chapter3Chapter3
Chapter3
 
BISCOTTI SENZA FRONTIERE
BISCOTTI SENZA FRONTIEREBISCOTTI SENZA FRONTIERE
BISCOTTI SENZA FRONTIERE
 
L'ape melissa
L'ape melissaL'ape melissa
L'ape melissa
 
Chapter6
Chapter6Chapter6
Chapter6
 
República de-chipre
República de-chipreRepública de-chipre
República de-chipre
 
Manualdecalculadoracasio cfx-9850gb-plus-121018224656-phpapp02
Manualdecalculadoracasio cfx-9850gb-plus-121018224656-phpapp02Manualdecalculadoracasio cfx-9850gb-plus-121018224656-phpapp02
Manualdecalculadoracasio cfx-9850gb-plus-121018224656-phpapp02
 
I TEN DEL NET
I TEN DEL NETI TEN DEL NET
I TEN DEL NET
 
5 ways to lift supply chain productivity with visible data webinar 3.25.14
5 ways to lift supply chain productivity with visible data webinar 3.25.145 ways to lift supply chain productivity with visible data webinar 3.25.14
5 ways to lift supply chain productivity with visible data webinar 3.25.14
 
Ds lists
Ds listsDs lists
Ds lists
 
Chapter1
Chapter1Chapter1
Chapter1
 
Top 4 impact killers for digital signage rev614 no audio
Top 4 impact killers for digital signage rev614 no audioTop 4 impact killers for digital signage rev614 no audio
Top 4 impact killers for digital signage rev614 no audio
 

Similar to Chapter7

Tu vi tuong phap
Tu vi tuong phapTu vi tuong phap
Tu vi tuong phaptruonglamtx
 
Tai lieu-on-tap-quan-tri-hoc
Tai lieu-on-tap-quan-tri-hocTai lieu-on-tap-quan-tri-hoc
Tai lieu-on-tap-quan-tri-hocNhật Phương
 
Management Leadership Skills.ppt
Management Leadership Skills.pptManagement Leadership Skills.ppt
Management Leadership Skills.pptkhuon5
 
Cảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạt
Cảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạtCảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạt
Cảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạtLee Cường
 
[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực
[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực
[Sách] Chìa khóa tư duy tích cựcĐặng Phương Nam
 
1 on tap-quan-tri-hoc
1 on tap-quan-tri-hoc1 on tap-quan-tri-hoc
1 on tap-quan-tri-hocGiang Hậu
 
On tap-quan-tri-hoc
On tap-quan-tri-hocOn tap-quan-tri-hoc
On tap-quan-tri-hocGiang Hậu
 
Huong dan kiem huan SV thuc tap CTXH
Huong dan kiem huan SV thuc tap CTXHHuong dan kiem huan SV thuc tap CTXH
Huong dan kiem huan SV thuc tap CTXHforeman
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh datLong Khủng
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh datSon Pham
 
[Sách] 7 thói quen để thành đạt
[Sách] 7 thói quen để thành đạt[Sách] 7 thói quen để thành đạt
[Sách] 7 thói quen để thành đạtĐặng Phương Nam
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh datvoniemthien1981
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh datLinh Hoàng
 
Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)
Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)
Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)Phật Ngôn
 
Tai Lieu On Tap Luat Dai Cuong
Tai Lieu On Tap Luat Dai CuongTai Lieu On Tap Luat Dai Cuong
Tai Lieu On Tap Luat Dai Cuonglun na
 
Stephen r. covey 7 thoi quen cua nguoi thanh dat
Stephen r. covey   7 thoi quen cua nguoi thanh datStephen r. covey   7 thoi quen cua nguoi thanh dat
Stephen r. covey 7 thoi quen cua nguoi thanh datHoàng Độ
 

Similar to Chapter7 (20)

Tu vi tuong phap
Tu vi tuong phapTu vi tuong phap
Tu vi tuong phap
 
Tai lieu-on-tap-quan-tri-hoc
Tai lieu-on-tap-quan-tri-hocTai lieu-on-tap-quan-tri-hoc
Tai lieu-on-tap-quan-tri-hoc
 
Management Leadership Skills.ppt
Management Leadership Skills.pptManagement Leadership Skills.ppt
Management Leadership Skills.ppt
 
Cảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạt
Cảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạtCảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạt
Cảm hứng sống theo 7 thói quen thành đạt
 
[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực
[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực
[Sách] Chìa khóa tư duy tích cực
 
1 on tap-quan-tri-hoc
1 on tap-quan-tri-hoc1 on tap-quan-tri-hoc
1 on tap-quan-tri-hoc
 
On tap-quan-tri-hoc
On tap-quan-tri-hocOn tap-quan-tri-hoc
On tap-quan-tri-hoc
 
Huong dan kiem huan SV thuc tap CTXH
Huong dan kiem huan SV thuc tap CTXHHuong dan kiem huan SV thuc tap CTXH
Huong dan kiem huan SV thuc tap CTXH
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat
 
[Sách] 7 thói quen để thành đạt
[Sách] 7 thói quen để thành đạt[Sách] 7 thói quen để thành đạt
[Sách] 7 thói quen để thành đạt
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat
 
Lean
LeanLean
Lean
 
7thoiquendethanhdat
7thoiquendethanhdat7thoiquendethanhdat
7thoiquendethanhdat
 
Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)
Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)
Cẩm Nang Y Khoa Thực Hành (Nguyễn Minh Tiến)
 
Tai Lieu On Tap Luat Dai Cuong
Tai Lieu On Tap Luat Dai CuongTai Lieu On Tap Luat Dai Cuong
Tai Lieu On Tap Luat Dai Cuong
 
Stephen r. covey 7 thoi quen cua nguoi thanh dat
Stephen r. covey   7 thoi quen cua nguoi thanh datStephen r. covey   7 thoi quen cua nguoi thanh dat
Stephen r. covey 7 thoi quen cua nguoi thanh dat
 
7 thoi-quen-de-thanh-dat-steph
7 thoi-quen-de-thanh-dat-steph7 thoi-quen-de-thanh-dat-steph
7 thoi-quen-de-thanh-dat-steph
 
7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat7 thoi quen de thanh dat
7 thoi quen de thanh dat
 

Chapter7

  • 1. Chöông 7 : Vieäc Hoïc Maùy 7.1) Vieäc Hoïc Maùy Laø Gì ?  Con ngöôøi coù nhieàu caùch hoïc nhö hoïc kyù öùc, hoïc caùc söï kieän nhôø thoâng qua söï quan saùt vaø thaêm doø, hoïc caûi thieän kyõ xaûo thoâng qua thöïc tieãn, hoïc nhôø söï phaùt trieån cuûa heä thaàn kinh sinh hoïc con ngöôøi vaø hoïc nhôø gen di truyeàn töø caùc theá heä tröôùc. Duø caùch hoïc naøo ñi chaêng nöõa, muïc tieâu cuûa vieäc hoïc laø thu thaäp tri thöùc môùi vaø xöû lyù tri thöùc môùi sao cho thích nghi vôùi tình huoáng môùi. Gioáng nhö caùch hoïc cuûa con ngöôøi, ngöôøi ta muoán xaây xöïng caùc chöông trình hoïc cho maùy sao cho maùy coù khaû naêng thu thaäp tri thöùc môùi vaø xöû lyù tri
  • 2.  Gioáng nhö caùch hoïc cuûa con ngöôøi, maùy coù caùc theå loïai hoïc nhö hoïc giaùm saùt, hoïc cuûng coá vaø hoïc khoâng giaùm saùt.  Hoïc giaùm saùt : hoïc giaùm saùt laø theå loïai hoïc vôùi quaù trình hoïc coù tín hieäu höôùng daãn vaøo ra chính xaùc cuûa thaày giaùo. Vôùi theå loïai hoïc naøy, döõ lieäu hoïc vaøo ra mong muoán cuûa heä thoáng hoïc phaûi ñöôïc thieát laäp tröôùc. Sau quaù trình hoïc, heä thoáng seõ tìm ra moät luaät thích hôïp ñeå thöïc hieän toát coâng vieäc döï baùo ngoõ ra ñöôïc keát hôïp vôùi ngoõ vaøo môùi cuûa heä thoáng.  Hoïc cuûng coá : hoïc cuûng coá cuõng laø theå loïai hoïc giaùm saùt; tuy nhieân tín hieäu höôùng daãn cuûa thaày giaùo laø tín hieäu cuûng coá. Vôùi theå loïai hoïc naøy, tín hieäu hoïc cuûa thaày giaùo laø tín hieäu thöôûng töông öùng vôùi tín hieäu ñuùng hoaëc phaït töông öùng vôùi tín sai treân cô sôû tri thöùc saün coù cuûa heä thoáng cho taäp caùc maãu döõ lieäu hoïc vaøo mong muoán. Quaù trình hoïc, heä thoáng seõ tìm
  • 3.  Hoïc khoâng giaùm saùt : coøn ñöôïc goïi laø theå loïai hoïc töï hoïc, vôùi theå loïai hoïc naøy, quaù trình hoïc khoâng coù söï trôï giuùp baát kyø thoâng tin höôùng haãn naøo cuûa thaày giaùo, heä thoáng töï khaùm phaù ra moät luaät thích nghi ñeå thöïc hieän toát coâng vieäc ngoõ ra ñöôïc keát hôïp vôùi ngoõ vaøo môùi töø taäp caùc maãu döõ lieäu hoïc ngoõ vaøo mong muoán.  Coù ba lónh vöïc hoïc maùy ñoù laø hoïc treân cô sôû tri thöùc, hoïc nhôø maïng neuron nhaân taïo vaø hoïc nhôø giaûi thuaät hoïc di truyeàn. • 7.2) Moâ Hình Hoïc Maùy Treân Cô Sôû Tri Thöùc :  Vieäc hoïc maùy treân cô sôû tri thöùc vôùi moâ hình toång quaùt cuûa quaù trình hoïc ñöôïc moâ taû baèng löu ñoà khoái nhö hình Ngoân ngöõ bieåu dieãn Khoâng gian hoïc Döõ lieäu vaø caùc ñích cuûa taùc vuï hoïc Thu thaäp tri thöùc môùi Luaät hoïc Tìm kieám heuristi c
  • 4.  Moâ hình hoïc treân cô sôû tri thöùc goàm caùc thaønh phaàn nhö döõ lieäu hoïc vaø caùc ñích cuûa taùc vuï hoïc, ngoân ngöõ bieåu dieãn tri thöùc hoïc, luaät hoïc, khoâng gian hoïc vaø tìm kieám heuristic.  Döõ lieäu vaø caùc ñích cuûa vieäc hoïc : coâng ñoïan ñaàu tieân cuûa vieäc hoïc laø phaûi xaùc ñònh ñöôïc ñaëc thuø cuûa caùc baøi toùan hoïc caên cöù theo ñích cuûa ngöôøi hoïc vaø döõ lieäu hoïc ñöôïc thieát laäp. Ví duï ñieån hình laø caùc thuaät toùan hoïc quy naïp, döõ lieäu hoïc laø taäp caùc maãu ví duï vaø ñích cuûa vieäc hoïc laø suy dieãn moät ñònh nghóa toång quaùt ñeå nhaän daïng lôùp cuûa caùc ñoái töôïng.  Bieåu dieãn tri thöùc hoïc : coâng ñoïan thöù hai cuûa moâ hình hoïc treân cô sôû tri thöùc laø choïn ngoân ngöõ bieåu dieãn thích hôïp ñeå maõ hoùa tri thöùc hoïc. Ñoù laø ngoân ngöõ bieåu dieãn nhôø logic vò töø vaø ngoân ngöõ bieåu dieãn nhôø frame ñaõ ñöôïc khaûo saùt tröôùc ñaây.  Luaät hoïc : coâng ñoïan thöù ba laø luaät hoïc, cho döõ lieäu hoïc, ngöôøi hoïc phaûi xaây döïng moät luaät hoïc sao cho thoûa maõn caùc ñích cuûa vieäc hoïc.  Khoâng gian hoïc : ngoân ngöõ bieåu dieãn tri thöùc hoïc keát hôïp vôùi luaät hoïc ñònh nghóa moät khoâng gian hoïc, ngöôøi hoïc phaûi tìm kieám trong khoâng gian naøy ñeå tìm ra moät khaùi nieäm mong muoán hoïc.  Tìm kieám heuristic : haàu heát caùc chöông trình hoïc söû duïng thoâng tin heuristic ñeå giuùp quaù trình hoïc nhanh vaø coù hieäu
  • 5.  Giaûi thuaät hoïc gaùm saùt höôùng ñaëc tröng ñeán toång quaùt vaø ngöôïc laïi :  Muïc tieâu cuûa hai loïai giaûi thuaät hoïc naøy laø tìm ra moät ñònh nghóa toång quaùt ñeå nhaän daïng ñöôïc taát caû caùc ñoái töôïng cuûa lôùp .  Giaûi thuaät söû duïng döõ lieäu hoïc goàm hai taäp maãu döõ lieäu huaán luyeän döông P vaø aâm N.  Döõ lieäu huaán luyeän döông laø döõ lieäu cung caáp thoâng tin boå ích ñöôïc bieát veà caùc ñoái töôïng cuûa lôùp muoán hoïc vaø döõ lieäu aâm laø döõ lieäu cung caáp thoâng tin khoâng boå ích ñöôïc bieát veà caùc ñoái töôïng cuûa lôùp .  Giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng ñeán toång quaùt hoùa laø quaù trình hoïc, heä thoáng baét ñaàu töø ñoái töôïng vôùi caùc thaønh phaàn ñaëc tröng nhaát, toång quaùt hoùa caùc thaønh phaàn ñaëc tröng naøy sao cho ñaït ñeán moät ñònh nghóa toång quaùt maø coù theå nhaän daïng ñöôïc taát caû caùc ñoái töôïng cuûa lôùp.  Luaät hoïc cuûa giaûi thuaät naøy laø toùan töû toång quaùt hoùa ñoù laø toùan töû thay theá caùc thaønh phaàn haèng soá cuûa ñoái töôïng vôùi bieán soá.  Giaûi thuaät hoïc höôùng toång quaùt ñeán ñaëc tröng laø quaù trình hoïc, heä thoáng baét ñaàu töø ñoái töôïng vôùi caùc thaønh phaàn toång quaùt hoùa nhaát, ñaëc tröng caùc thaønh phaàn naøy sao cho ñaït ñeán moät ñònh nghóa toång quaùt
  • 6. • Giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng ñeán toång quaùt ñöôïc moâ taû laø • Begin  Cho danh saùch S chöùa maãu huaán luyeän döông ñaëc tröng nhaát.  Cho N laø taäp chöùa caùc maãu huaán luyeän aâm.  Cho moãi maãu huaán luyeän döông p Begin  Cho moïi maãu s∈S khoâng hôïp vôùi p, thì thay theá caùc thaønh phaàn ñaëc tröng cuûa s vôùi bieán soá sao cho hôïp vôùi p.  Loïai boû taát caû caùc maãu toång quaùt hôn moät vaøi maãu khaùc trong S.  Loïai boû taát caû caùc maãu trong S maø hôïp vôùi maãu aâm n ñöôïc giaùm saùt tröôùc ñoù. End ;  Cho moãi moãi maãu aâm n Begin  Loïai boû taát caû caùc thaønh vieân cuûa S hôïp vôùi n  Coäng n vaøo taäp N ñeå giaùm saùt caùc maãu quaù toång quaùt khaùc trong quaù trình hoïc. End; • End.
  • 7. • Giaûi thuaät hoïc höôùng toång quaùt hoùa ñeán ñaëc tröng hoùa ñöôïc moâ taû laø • Begin  Cho danh saùch G chöùa maãu vôùi caùc thaønh phaàn toång quaùt nhaát ñoù laø caùc bieán soá moâ taû caùc thaønh phaàn cuûa ñoái töôïng.  Cho P laø danh saùch chöùa caùc maãu huaán luyeän döông.  Cho moãi maãu huaán luyeän aâm n Begin  Cho moãi maãu g∈G hôïp vôùi n thì thay theá caùc thaønh phaàn toång quaùt cuûa g vôùi caùc thaønh phaàn ñaëc tröng sao cho khoâng hôïp vôùi n.  Loïai boû taát caû caùc maãu ñaëc tröng hôn moät vaøi maãu khaùc trong G.  Loïai boû taát caû caùc maãu khoâng hôïp vôùi vaøi maãu döông p trong P. End;  Cho moãi maãu döông p Begin  Loïai boû taát caû caùc maãu khoâng hôïp vôùi p trong G.  Coäng p vaøo taäp P ñeå giaùm saùt caùc maãu quaù ñaëc tröng trong quaù trình hoïc. End;
  • 8. • Ví duï : Hoïc nhaän daïng caùc ñoái töôïng cuûa lôùp quaû boùng söû duïng giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng vaø höôùng toång quaùt.  Cho mieàn cuûa caùc ñoái töôïng vôùi caùc giaù trò laø • Kích_thöôùc = {lôùn, nhoû}. • Maøu = {ñoû, traéng, xanh}. • Hình = {quaû_boùng, vieân_gaïch, hoäp_phaán}.  Döõ lieäu hoïc cho caùc ñoái töôïng naøy ñöôïc thieát laäp laø  Taäp caùc maãu döõ lieäu huaán luyeän döông P goàm caùc maãu laø • P = {ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, quaû_boùng), ñoái_töôïng(lôùn, ñoû, quaû_boùng), • ñoái_töôïng(nhoû, traéng, quaû_boùng), ñoái_töôïng(lôùn, traéng, quaû_boùng), • ñoái_töôïng(nhoû, xanh, quaû_boùng), ñoái_töôïng(lôùn, xanh, quaû_boùng)}.  Taäp caùc maãu döõ lieäu huaán luyeän aâm N goàm caùc maãu laø • N = { ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, vieân_gaïch), ñoái_töôïng(lôùn, ñoû, vieân_gaïch), • ñoái_töôïng(nhoû, traéng, vieân_gaïch), ñoái_töôïng(lôùn, traéng,
  • 9.  Quaù trình hoïc ñeå nhaän daïng caùc ñoái töôïng cuûa lôùp quaû boùng duøng giaûi thuaät hoïc höôùng ñaëc tröng ñöôïc moâ taû nhö hình S = {ñoái_töôïng(nhoû, Y, quaû_boùng)} quaû_boùng) S = { } p = ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, quaû_boùng) S = {ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, quaû_boùng)} quaû_boùng) p = ñoái_töôïng(nhoû, traéng, quaû_boùng) p = ñoái_töôïng(lôùn, xanh, quaû_boùng) S = {ñoái_töôïng(X, Y, quaû_boùng)} quaû_boùng)
  • 10.  Quaù trình hoïc ñeå nhaän daïng caùc ñoái töôïng cuûa lôùp quaû boùng duøng giaûi thuaät hoïc höôùng toång quaùt ñöôïc moâ taû nhö hìnhG = {ñoái_töôïng(X,Y,Z)} n = ñoái_töôïng(nhoû, ñoû, vieân_gaïch) G = {ñoái_töôïng(lôùn,Y,Z),ñoái_töôïng(X, traéng, Z), ñoái_töôïng(X,xanh,Z), ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng), ñoái_töôïng(X,Y,hoäp_phaán)} p = ñoái_töôïng(lôùn, traéng,quaû_boùng) Vieân_gaïch) G = {ñoái_töôïng(lôùn,Y,Z), ñoái_töôïng(X, traéng, Z), ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng)} n = ñoái_töôïng(lôùn, xanh, vieân_gaïch) G = {ñoái_töôïng(lôùn,traéng,Z), ñoái_töôïng(X, traéng, Z), ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng)} p = ñoái_töôïng(nhoø, xanh,quaû_boùng) Vieân_gaïch) G = {ñoái_töôïng(X,Y,quaû_boùng)}
  • 11. Giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh :  Moät loïai giaûi thuaät hoïc khaùc ñoù laø giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh.  Giaûi thuaät hoïc söû duïng döõ lieäu hoïc vôùi caùc maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc döôùi daïng baûng.  Baûng chöùa caùc maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc vôùi soá coät töông öùng vôùi caùc thuoäc tính moâ taû caùc thaønh phaàn cuûa ñoái töôïng vaø soá haøng töông öùng vôùi soá maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc.  Muïc tieâu cuûa giaûi thuaät hoïc laø xaây döïng moät caây quyeát ñònh ñeå phaân lôùp döõ lieäu töø döõ lieäu thu thaäp ñöôïc nhôø thoâng qua thöïc nghieäm.  Giaûi thuaät choïn moät thuoäc tính baát kyø laøm goác cuûa caây ñeå töø ñoù phaân lôùp döõ lieäu theo caùc nhaùnh vôùi caùc giaù trò töông öùng cuûa thuoäc tính. Thuû tuïc naøy ñöôïc ñeä quy cho moãi caây con cho ñeán khi coù moät caây hoøan chænh. Ví duï : Cho baûng döõ lieäu thu thaäp ñöôïc töø kinh nghieäm mua quaø laø
  • 12. Caùc Nhaân Toá Quyeát Ñònh Keát quaû STT Tieàn Tuoåi Quaø 1 nhieàu lôùn xe hôi 2 nhieàu nhoû maùy tính 3 ít lôùn hoa 4 ít nhoû keïo Quaù trình hoïc mua quaø cuûa giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát töø baûng döõ lieäu ñöôïc moâ taû baèng caây nhö hình Tuoåi ? Tieàn ? nhieàu Tuoåi ? ít lôùn nhoû lôùn nhoû Quaø ? Quaø ? Quaø ? Quaø ? xe hôi Maùy tính hoa keïo
  • 13.  Cho Example_set laø baûng chöùa taát caû caùc maãu döõ lieäu thu thaäp ñöôïc vaø Properties laø danh saùch chöùa caùc thuoäc tính töông öùng trong baûng döõ lieäu. Giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh ñöôïc moâ taû nhö sau : • Begin  If ( Taát caû caùc thaønh vieân trong Example_set laø cuøng lôùp ) Then ( taïo ra nuùt laù ñaùnh nhaõn vôùi lôùp ñoù)  Elseif ( Properties laø danh saùch roãng) Then ( Traû veà nuùt laù coù ñaùnh nhaõn giôùi töø hoaëc cuûa taát caû caùc lôùp trong Example_set )  Else begin • Choïn moät thuoäc tính P baát kyø trong danh saùch Properties laøm goác cuûa caây vaø loïai boû thuoäc tính naøy khoûi danh saùch. • Cho moãi giaù trò V cuûa thuoäc tính P • Begin • Taïo ra moät nhaùnh cuûa caây coù ñaùnh nhaõn V. • Ñaët Partition chöùa taát caû caùc maãu coù giaù trò V. • Thuû tuïc ñeä quy cho moãi caây con baèng caùch goïi haøm induce_tree(Partition, Properties), noái keát quaû vaøo nhaùnh V. • End;
  • 14. • Ví duï : Cho döõ lieäu thu thaäp ñöôïc veà vieäc cho con nôï vay voán nhö baûng STT Ruûi Ro Uy Tín Khoûan Nôï Theá Chaáp Thu Nhaäp 1 cao xaáu nhieàu khoâng thaáp 2 cao chöa bieát nhieàu khoâng trung bình 3 vöøa chöa bieát ít khoâng trung bình 4 cao chöa bieát ít khoâng thaáp 5 thaáp chöa bieát ít khoâng cao 6 thaáp chöa bieát ít coù cao 7 cao xaáu ít khoâng thaáp 8 vöøa xaáu ít coù cao 9 thaáp toát ít khoâng cao 10 thaáp toát ít khoâng cao 11 cao toát nhieàu khoâng thaáp
  • 15.  Haõy hoïc xaây döïng caây quyeát ñònh ñaùnh giaù ruûi ro khi cho con nôï vay voán ?  Giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh ñöôïc söû duïng raát phoå bieán trong nhieàu lónh vöïc khaùc nhau nhö döï baùo, ñaùnh giaù, nhaän daïng vaø ñieàu khieån baèng kinh nghieäm.  Giaûi thuaät giuùp ngöôøi hoïc tìm kieám nhanh muïc ñích muoán hoïc töø caây quyeát ñònh. Giaûi thuaät cuõng giuùp ngöôøi hoïc thieát keá heä chuyeân gia vôùi döõ lieäu thu thaäp ñöôïc baèng kinh nghieäm.  Sau quaù trình hoïc, caây quyeát ñònh ñaõ ñöôïc hình thaønh, thuû tuïc thieát keá heä chuyeân gia töø caây quyeát ñònh naøy ñoù laø moãi nhaùnh cuûa caây coù soá lieäu daãn ñeán keát luaän ñoù laø moät luaät suy dieãn cuûa heä chuyeân gia.  Veá ñieàu kieän cuûa luaät laø caùc nhaân toá quyeát ñònh keát noái nhau töø goác ñeán ngoïn thoâng qua caùc pheùp toùan giao lieân töø vaø, veá keát luaän cuûa luaät nhaân toá keát quaû muoán hoïc.
  • 16. Hoïc heuristic vôùi giaûi thuaät hoïc quy naïp caây quyeát ñònh :  Cho baûng döõ lieäu nhieàu haøng vaø nhieàu coät thu thaäp ñöôïc töø thöïc nghieäm.  Ñeå giuùp giaûi thuaät hoïc nhanh vaø coù hieäu quaû, theo lyù thuyeát thoâng tin, nhaân toá quyeát ñònh naøo trong baûng döõ lieäu giaønh ñöôïc thoâng tin lôùn nhaát ñoù laø nhaân toá quyeát ñònh toát nhaát ñöôïc choïn laøm goác cuûa caây trong quaù trình hoïc.  Caùch tính thoâng tin giaønh ñöôïc cuûa caùc nhaân toá quyeát ñònh trong baûng döõ lieäu thu thaäp ñöôïc laø nhö sau :  Thoâng tin veà nhaân toá muoán hoïc M ñoái vôùi baûng döõ lieäu C ñöôïc tính baèng coâng thöùc laø∑= −= n i ii mpmpCI 1 2 ))((log)()(
  • 17.  trong ñoù, mi laø giaù trò thöù i cuûa nhaân toá muoán hoïc M vaø p(mi) laø xaùc suaát cuûa maûnh thoâng tin mi ñoái vôùi baûng döõ lieäu C ñoù chính laø soá maãu trong baûng döõ lieäu C chöùa maûnh thoâng tin mi chia cho toång soá maãu trong baûng döõ lieäu C.  Neáu ta choïn Q laøm goác cuûa caây trong quaù trình hoïc thì baûng döõ lieäu C seõ ñöôïc chia ra nhieàu baûng döõ lieäu con Ci  trong ñoù moãi cuûa chuùng chöùa caùc maãu coù giaù trò töông öùng với thuoäc tính Q.  Vì theá thoâng tin veà nhaân toá quyeát Q neáu choïn Q laøm goác cuûa caây ñöôïc tính baèng coâng thöùc laø  trong ñoù, laø toång soá maãu chöùa trong baûng döõ C CIC QE n i ii∑= = 1 )( )(
  • 18.  Thoâng tin giaønh ñöôïc cuûa nhaân toá quyeát ñònh Q neáu ta choïn Q laøm goác cuûa caây trong quaù trình hoïc ñöôïc tính baèng coâng thöùc laø gain(Q) = I(C) - E(Q).  Neáu nhaân toá quyeát ñònh naøo coù thoâng tin giaønh ñöôïc laø lôùn nhaát ñoù laø nhaân toá quyeát ñònh quan troïng nhaát ñöôïc choïn laøm goác cuûa caây trong quaù trình hoïc. Ñôn vò cuûa thoâng tin laø bit.  Hoïc cuûng coá vaø hoïc khoâng giaùm nhờ moâ hình cô sôû tri thöùc :  Hoïc cuûng coá :  Như ta bieát, vôùi hoïc giaùm saùt, döõ lieäu huaán luyeän mong muoán phaûi laø chính xaùc töông öùng vôùi caùc caëp döõ lieäu vaøo ra mong muoán.  Hoïc cuûng coá cuõng laø daïng hoïc giaùm saùt vôùi döõ lieäu huaán luyeän vaøo laø chính xaùc nhöng döõ lieäu ra mong muoán laø khoâng chính xaùc, heä thoáng hoïc chæ döïa vaøo moät vaøi maûnh nhoû thoâng tin ñôn giaûn vaø tri thöùc saün coù cuûa heä thoáng.
  • 19. • Ví duï : Cho moät maûnh nhoû thoâng tin bieát tröôùc veà ñoái töôïng laø quaû boùng vôùi daïng laø • quaû_boùng(ñt). • Vôùi tri thöùc saün coù moâ taû veà quaû boùng laø • vaät_ñaù_ñöôïc(X)∧vaät_hình_caàu(X) → quaû_boùng(X). • vaät_laøm_baèng_nhöïa(X)∧vaät_nheï(X) → vaät_ñaù_ñöôïc(X). • vaät_coù_maët_loài(X)∧vaät_coù_maët_troøn(X)→ vaät_hình_caàu(X)  Söû duïng döõ lieäu hoïc naøy ñeå hoïc cuûng coá X laø lôùp cuûa caùc ñoái töôïng quaû boùng baèng phöông phaùp giaûi thích nhö sau :  Giaûi ñoïan moät ñaëc tröng X vôùi ñoái töôïng ñeå giaûi thích ñoái töôïng laø quaû boùng töø tri thöùc saün coù.  Giai ñoïan hai toång quaùt hoùa ñoái töôïng vôùi bieán X ñeå ruùt ra luaät suy dieãn toång quaùt daãn ñeán keát luaän X laø lôùp cuûa caùc ñoái töông quaû boùng.  Qui trình hoïc cuûng coá naøy vôùi thuaät toùan hoïc cuûng coá ñöôïc ñieàu khieån baèng caây ñaëc tröng vaø
  • 21.  Töø ñaây ra ruùt ra luaät suy dieãn toång quaùt daãn ñeán keát luaän X laø lôùp cuûa caùc ñoái töôïng quaû boùng laø vaät_laøm_baèng_nhöïa(X)∧vaät_nheï(X)∧vaät_coù_maët_loài(X)∧ vaät_coù_maët_troøn(X) → quaû_boùng(X).  Hoïc khoâng giaùm saùt :  Hoïc khoâng giaùm saùt coøn ñöôïc goïi laø theå loïai töï hoïc, hoïc khoâng coù thoâng tin höôùng daãn cuûa thaày giaùo.  Cho taäp döõ lieäu vaøo chính xaùc mong muoán, heä thoáng töï hoïc baùm vaøo taäp döõ lieäu chính xaùc mong muoán naøy ñeå töï khaùm phaù ra moät vaøi thoâng tin boå ích vôùi taäp döõ lieäu vaøo.  Ví duï ñieån hình laø hoïc phaân lôùp döï lieäu vaøo ñoù laø ñaàu tieân döõ lieäu chöa ñöôïc phaân lôùp, sau quaù trình hoïc, döõ lieäu seõ ñöôïc phaân lôùp. • Ví duï : Cho döõ lieäu khoâng phaân lôùp cuûa caùc ñoái töôïng quaû boùng laø • ñt1 = { nhoû, ñoû, nhöïa, quaû_boùng}.
  • 22. Haõy phaân lôùp döõ lieäu cuûa caùc ñoái töôïng quaû boùng baèng phöông phaùp hoïc khoâng giaùm saùt vôùi soá ño töông töï ?  Vì khoâng coù tín hieäu ra mong muoán, giaûi thuaät hoïc khoâng giaùm saùt baùm theo soá ño töông töï cuûa caùc caëp maãu döõ lieäu vaøo ñeå khaùm phaù xeáp lôùp döõ lieäu. Soá ño töông töï cuûa moãi caëp maãu döõ lieäu vaøo ñoù laø soá thuoäc tính gioáng nhau cuûa töøng caëp maãu chia cho toång soá thuoäc tính cuûa maãu.  Quaù trình hoïc choïn caùc caëp maãu coù soá ño töông tö laø lôùn nhaát ñöa veà moät lôùp vaø caùc caëp maãu khaùc vôùi soá ño töông töï laø nhoû ñöa veà moät lôùp khaùc.  ví duï ñieån hình laø • Soá ño töông töï cuûa caëp döõ lieäu ñt1 vaø ñt2 laø 3/4. • Soá ño töông töï cuûa caëp döõ lieäu ñt1 vaø ñt3 laø 1/4. • Soá ño töông töï cuûa caëp döõ lieäu ñt2 vaø ñt3 laø 1/4.
  • 23. 7.3) Moâ hình Hoïc Maùy Nhôø Maïng Neuron Nhaân Taïo 1) Toång quan veà maïng neuron nhaân taïo :  Traùi vôùi moâ hình hoïc maùy treân cô sôû tri thöùc, moâ hình hoïc maùy nhôø maïng neuron nhaân taïo ñoù laø moâ hình hoïc baèng caùch moâ phoûng laïi caáu truùc vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa heä neuron sinh hoïc con ngöôøi.  Heä neuron sinh hoïc con ngöôøi ñöôïc thöøa nhaän coù khoûang 1010 hoaëc 1012 teá baïo neuron goàm nhieàu lôùp ñoù laø lôùp vaøo, caùc lôùp aån vaø lôùp ra.  Lôùp vaøo noái vôùi caùc phaàn töû caûm bieán nhö tai, maét, mieäng, muõi, da vaân vaân, lôùp ra noái vôùi caùc phaàn töû cô baép nhö chaân, tay vaân vaân vaø caùc lôùp aån chöùa caùc ñôn vò xöû lyù xöû caùc thoâng tin nhaän ñöôïc töø lôùp vaøo vaø gôûi quyeát ñònh ñeán lôùp ra ñeå ñieàu khieån caùc phaàn töû cô baép nhö chaân vaø tay vaân vaân.  Moãi neuron sinh hoïc coù nhieàu ngoõ vaøo vaø moät ngoõ ra vaø ngoõ ra cuûa neuron naøy ñöôïc keát noái vôùi ngoõ vaøo cuûa neuron khaùc. Tín hieäu truyeàn töø neuron naøy ñeán neuron khaùc laø döôùi daïng ñieän aùp.  Neáu tín hieäu truyeàn giöõa hai neuron laø ñieän aùp döông thì hai nuron ñöôïc keát noái döôùi daïng kích thích. Neáu tín hieäu truyeàn giöõa hai neuron laø ñieän aùp aâm thì hai neuron ñöôïc keát noái döôùi daïng öùc cheá.  Neáu tín hieäu truyeàn giöõa hai neuron laø ñieän aùp zero thì hai
  • 24.  Coù ba thaønh phaàn cô baûn cuûa caùc maïng neuron nhaân taïo ñoù laø moâ hình keát noái, ñôn vò xöû lyù vaø luaät hoïc.  Moâ hình keát noái : Coù hai moâ hình keát noái ñoù laø keát noái truyeàn thaúng vaø keát noái hoài quy.  Moâ hình keát noái truyeàn thaúng ñöôïc goïi laø maïng truyeàn thaúng ñoù laø caáu truùc maïng ñöôïc keát noái chuyeån tieáp tín hieäu töø lôùp vaøo thoâng qua lôùp aån vaø ñeán lôùp ra.  Moâ hình keát noái hoài quy ñöôïc goïi laø maïng hoài quy ñoù laø caáu truùc maïng ñöôïc keát noái chuyeån tieáp tín hieäu töø lôùp vaøo thoâng qua lôùp aån ñeán lôùp ra vaø ñoàng thôøi hoài tieáp tín hieäu veà ñôn vò xöû lyù chính noù hoaëc x1 xj xm Vqj Wiq y1 yi yn Lôùp vaøo Lôùp aån Lôùp ra
  • 25.  Ñôn vò xöû lyù : Moät maïng neuron nhaân taïo coù nhieàu lôùp ñoù laø lôùp vaøo, caùc lôùp aån vaø lôùp ra.  Lôùp vaøo chöùa caùc neuron ñöôïc xem nhö nôi chöùa caùc tín hieäu vaøo. Caùc lôùp aån chöùa caùc neuron ñöôïc xem nhö caùc ñôn vò xöû lyù.  Lôùp ra chöùa caùc neuron ñöôïc xem nhö caùc ñôn vò xöû lyù ra quyeát ñònh. Keát hôïp vôùi moãi ñôn vò xöû lyù coù haøm toång hôïp vaø haøm kích hoïat.  Haøm toång hôïp coù chöùc naêng toång hôïp taát caû caùc thoâng tin töø caùc ngoõ vaøo cuûa ñôn vò vaø haøm kích hoïat coù chöùc naêng taïo tín hieäu ra cuûa ñôn vò khi nhaän ñöôïc tín hieäu vaøo töø haøm toång hôïp.  Haøm toång hôïp daïng tuyeán tính cuûa moãi ñôn vò xöû lyù thöù i ñöôïc thieát laäp laø  trong ñoù, Wij laø troïng soá keát noái giöõa ñôn vò j vaø ñôn vò i, xj laø ngoõ ra cuûa ñôn vò j ñoù chính laø ngoõ vaøo cuûa ñôn vò i vaø θi laø ñôn vò ngöôõng cuûa ñôn vò xöû lyù i. ∑= −= m j ijiji xWf 1 θ
  • 26.  Haøm kích hoïat taïo tín hieäu ra cuûa ñôn vò xöû lyù thöù i ñöôïc thieát laäp moät trong caùc daïng haøm nhö haøm naác, haøm sigmoid vaø haøm hyperbolic tangent laø Luaät hoïc : Coù hai caùch hoïc trong caùc maïng neuron nhaân taïo ñoù laø hoïc caáu truùc vaø hoïc thoâng soá. Hoïc caáu truùc laø quaù trình hoïc thay ñoåi caáu truùc beân trong cuûa maïng. Hoïc thoâng soá laø quaù trình hoïc caäp nhaät caùc troïng soá keát noái giöõa caùc ñôn vò xöû lyù trong maïng sao cho    ≤ ≥ = 00 01 )( i i i fif fif fa ifi e fa λ− + = 1 1 )( ii ii ff ff i ee ee fa − − + − =)(
  • 27.  Cho Wij laø troïng soá keát noái giöõa ñôn vò thöù j vaø ñôn vò thöù i, luaät hoïc caäp nhaät troïng troïng soá taïi thôøi ñieåm t+1 ñöôïc thieát laäp laø • Wij(t+1) = Wij(t) + η∆Wij(t)  Trong ñoù, η laø haèng soá döông ñoù ñöôïc goïi laø toác ñoä hoïc vaø ∆Wij(t) laø löôïng gia taêng troïng soá taïi thôøi ñieåm t.  Coù ba theå loïai hoïc trong caùc maïng neuron nhaân taïo ñoù laø hoïc giaùm saùt, hoïc cuûng coá vaø hoïc khoâng giaùm saùt.  Hoïc giaùm saùt : cho taäp döõ lieäu vaøo ra mong muoán, quaù trình hoïc caäp nhaät caùc troïng soá keát noái giöõa caùc phaàn töû xöû lyù trong maïng sao cho ngoõ ra that söï cuûa maïng xaáp xæ vôùi ngoõ ra mong muoán cuûa maïng.  Hoïc cuûng coá : cuõng laø theå loïai hoïc giaùm saùt, tuy nhieân, tín hieäu ra mong muoán cuûa maïng laø tín hieäu cuûng coá ñoù laø tín hieäu thöôûng vaø phaït.
  • 28.  Hoïc khoâng giaùm saùt : laø theå loïai hoïc khoâng coù döõ lieäu ra mong muoán, quaù trình hoïc vôùi taäp döõ lieäu vaøo mong muoán, maïng töï caäp nhaät caùc troïng soá keát noái döïa treân cô sôû taäp döõ lieäu vaøo mong muoán sao cho ngoõ ra thöïc söï cuûa maïng thích nghi vôùi ngoõ vaøo mong muoán. • 2) Maïng truyeàn thaúng vaø giaûi thuaät hoïc lan truyeàn ngöôïc : Cho maïng truyeàn thaúng ba lôùp nhö ñöôïc moâ taû treân, vaø vôùi haøm chi phí ño tín hieäu sai soá giöõa ngoõ ra thöïc söï yi (k) cuûa maïng vaø ngoõ ra mong muoán di (k) cuûa maïng cho bôûi moãi maãu tín hieäu vaøo mong muoán X(k) laø ∑= −= n i ii kykdkE 1 ))()(( 2 1 )(
  • 29.  Giaûi thuaät hoïc lan truyeàn ngöôïc caäp nhaät troïng soá keát noái trong maïng ñöôïc moâ taû goàm caùc böôùc sau : • Böôùc 0 : Nhaäp taäp maãu huaán luyeän vaøo ra mong {X(k), d(k), cho k = 1, . . . ,p}, trong ñoù X(k) laø veùctô maãu vaøo vaø d(k) laø veùctô maãu ra. Thieát laäp toác ñoä hoïc η, sai soá cho pheùp hoäi tuï Emax , troïng soá khôûi taïo, E = 0 vaø k = 1. • Böôùc 1 : Truyeàn tín hieäu chuyeån tieáp töø lôùp vaøo, qua lôùp aån vaø ñeán lôùp ra. • Cho q = 1 ñeán l • • Cho i = 1 ñeán n • Böôùc 2 : Tính sai soá chuan 2 giöõa ngoõ ra mong muoán vaø ngoõ ra thöïc söï cuûa maïng. )()()( 1 kxkVknet j m j qjq ∑= = )).(()( knetakz qq = )()()( 1 kzkWknet q l q iqi ∑= = )).(()( knetaky ii = ∑= −= n i ii kykdkE 1 ))()(( 2 1 )(
  • 30. • Böôùc 3 : Lan truyeàn ngöôïc caäp nhaät troïng soá keát noái giöõa caùc lôùp. • Cho i = 1 ñeán n • Cho i = 1 ñeán n • Cho q = 1 ñeán l • Cho q = 1 ñeán l • Cho q = 1 ñeán l • Cho j = 1 ñeán m • Böôùc 4 : Kieåm tra neáu k < p thì taêng k = k + 1 vaø quay veà böôùc 1; maët khaùc ñeán böôùc 5. • Böôùc 5 : Kieåm tra neáu E < Emax thì döøng thuû tuïc huaán luyeän; maët khaùc thieát laäp E = 0 vaø k = 1 vaø quay veà böôùc 1 ))(())()(()( ' knetakykdk iiii ×−=δ )()()()1( kzkkWkW qiiqiq ××+=+ δη ∑= ×= n i iqiqq kkWknetak 1 ' )()())(()( δδ )()()()1( kxkkVkV jqqjqj ××+=+ δη
  • 31. • 3) Ví Duï ÖÙng duïng : • Cho Robot töï haønh di chuyeån treân maët phaúng keû löôùi hai chieàu nhö hình veõ S1 (North) S4 (West) RObot S2 East S3 (South
  • 32.  Robot ñöôïc gaén boán caûm bieán ñeå nhìn boán höôùng nhö S1 (North), S2(East), S3(South) vaø S4(West).  Neáu oâ naøo baát kyø xung quanh robot chöùa chöôùng ngaïi vaät, caûm bieán traû veà chöõ soá 1; maët khaùc caûm bieán traû veà chöõ soá 0.  Vôùi baøi toùan Robot hoïc ñeå traùnh chöôùng ngaïi vaät, moät maïng truyeàn thaúng ba lôùp ñöôïc thieát laäp coù caáu truùc maïng laø  Vôùi caùc ngoõ vaøo cuûa maïng laø caùc giaù trò traû veà cuûa caùc caûm bieán vôùi caùc chöõ soá 1 vaø 0 öùng vôùi caùc ngoõ ra mong muoán cuûa maïng ñoù laø neáu höôùng naøo khoâng chöùa chöôùng S1 S2 S3 S4 North East Sout h West
  • 33.  Treân cô sôû ñoù, ta coù taäp maãu döõ lieäu vaøo ra mong muoán ñeå huaán luyeän maïng cho robot hoïc traùnh chöôùng ngaïi vôùi caùc chuoåi nhò phaân vaøo ra mong muoán laø k X(k)= [S1 S2 S3 S4] D(k)= North, East, South,West] 1 [1 1 1 1] [0 0 0 0] 2 [1 1 1 0] [0 0 0 1] 3 [1 1 0 1] [0 0 1 0] 4 [1 1 0 0] [0 0 1 1] 5 [1 0 1 1 ] [0 1 0 0] 6 [1 0 1 0] [0 1 0 1] 7 [1 0 0 1] [0 1 1 0] 8 [1 0 0 0] [0 1 1 1] 9 [0 1 1 1] [1 0 0 0] 10 [0 1 1 0] [1 0 0 1] 11 [0 1 0 1] [1 0 1 0] 12 [0 1 0 0] [1 0 1 1 ] 13 [0 0 1 1] [1 1 0 0] 14 [0 0 1 0] [1 1 0 1] 15 [0 0 0 1] [1 1 1 0] 16 [0 0 0 0] [1 1 1 1]
  • 34. 7.4) Giaûi Thuaät Di Truyeàn (Generic Algorithm) :  Giaûi thuaät di truyeàn döïa vaøo söï tieán hoùa cuûa luaät di truyeàn sinh hoïc sinh saûn lai gheùp gene giöõa cha vaø meï trong töï nhieân toàn taïi vaø phaùt trieån töø theá heä naøy sang theá heä khaùc vôùi theá heä môùi toàn taïi thích nghi vôùi moâi tröôøng soáng môùi hôn theá heä cha oâng.  Quaù trình tieán hoùa sinh saûn trong töï nhieân toàn taïi vaø phaùt trieån töø theá heä naøy sang theá heä khaùc bao goàm choïn loïc töï nhieân (Natural selection), lai gheùp (Cross) vaø ñoät bieán (mutation). Choïn loïc töï nhieân :Moät quaàn theå (population) chöùa nhieàu caù theå (individual), chæ coù nhöõng caù theå thích nghi nhaát vôùi moâi tröôøng soáng môùi, môùi toàn taïi trong cuoäc ñaáu tranh sinh toàn; maët khaùc nhöõng caù theå khoâng thích nghi vôùi
  • 35. Lai ghep : Ñôn vò di truyeàn caáp teá baøo laø nhieãm saéc theå (Chromosome) hay coøn ñöôïc goïi laø caù theå trong quaàn theå; trong ñoù, moãi nhieãm saéc theå goàm nhieàu gen. Trong qua trình lai gheùp nhieãm saéc theå cuûa cha meï bò phaân chia vaø taïo neân nhieãn saéc theå cuûa con. Nhö vaäy, nhieãm saéc theå cuûa con bao goàm moät soá gen cuûa cha vaø moät soá gen cuûa meï. Thoâng qua quaù trình lai gheùp (sinh saûn), nhöõng gen toát nhaát cuûa cha vaø meï ñöôïc truyeàn töø ñôøi naøy sang ñôøi khaùc.  Ñoät bieán : Moãi caù theå chöùa nhieàu gen vaø caùc gen coù thay ñoåi moät caùch ngaãu nhieân do loãi trong qua trình di truyeàn vôùi xaùc suaát xaûy ra ñoät bieán trong töï nhieân raát thaáp. Quaù trình ñoät bieán laø tìm nhöõng nhieãm saéc con thích nghi nhaát trong moâi tröôøng soáng môùi.  Giaûi thuaät di truyeàn cô baûn (GA) ñöôïc moâ taû
  • 36. Hoïi tuï Choïn loïc ngaãu nhieân tìm caùc nhieãm saéc theå trong quaàn theå coù ñoä thích nghgi toát nhaát thoâng qua haøm thích nghi. Khôûi taïo soá lieäu cho quaàn theå vôù n caù theå ngaãu nhieân trong mieàn [a, b]cuûa bieán, trong ñoù a laø caän döôùi vaø b laø caän treân cuûa bieán. Maõ hoùa quaàn theå vôùi n caù theå baèng chuoåi nhò phaân hoaëc chuoåi thaäp phaân Choïn loïc : choïn caùc caù theå thích nghi trong quaàn theå, loïai boû caùc caù theå khoâng thích nghi trong quaàn theå. Lai gheùp : Lai gheùp nhieãm saéc theå cha meï taïo neân nhieãm saéc theå con thoâng qua caùc gen di truyeàn töø cha meï. Ñoät bieán : Tìm kieám nhöõng nhieãm saéc theå con thích nghi nhaát trong moâi tröôøng soáng môùi. Giaûi maõ : giaûi maõ nhöõng nhieãm saéc theå trong quaàn theå sang daïng döõ lieäu thöïc soá No Yes Keát thuùc
  • 37.  Giaûi thuaät di truyeàn cô baûn vôùi caùc caù theå cuûa quaàn theå maõ hoùa baèng chuoåi nhò vôùi mieàn caùc caù theå trong quaàn theå laø [a,b] ñöôïc moâ taû toùm taét trong caùc böôùc nhö sau : • Böôùc 0 : Khôûi taïo quaàn theå vôùi caùc caù theå cuûa quaàn theå laø xi, i = 1, . . ,N duøng haøm ngaãu nhieân taïo ra N caù theå trong moät quaàn theå.ø • t = 0; • for i = 1: N • xi,t = random(a,b); • end; • Böôùc 1 : Choïn loïc ngaãu nhieân, tìm caùc caù theå trong quaàn theå coù ñoä thích nghi toát nhaát thoâng qua haøm thích nghi fitness.  Cho f(x) laø haøm muoán tìm cöïc ñaïi hoaëc cöïc tieåu. Neáu f(x) laø haøm cöïc tieåu, haøm thích nghi ñöôïc thieát laäp laø fitness(x) = 1/f(x) Neáu f(x) laø haøm tìm cöïc ñaïi, haøm thích nghi ñöôïc thieát laäp laø fitness(x) = f(x)  Giaûi thuaät choïn loïc ngaãu nhieân ñöôïc moâ taû laø for i = 1:N b = random(0,1); k = 1; while k < N & b < k = k + 1; end; x = x ; ∑ ∑= = k j N j tjtj xfitnessxfitness1 1 ,, )(/)(
  • 38. • Böôùc 2 : Maõ hoùa caùc caù theå trong quaàn theå baèng chuoåi nhò phaân duøng coâng thöùc laø • for i = 1:N • Si,t+1 = binn (round((2n – 1)(xi,t+1 – a)/(b –a))) • end;  Trong ñoù binn laø haøm bieán ñoåi soá nguyeân thaäp phaân sang soá nhò phaân, a laø caän döôùi, b laø caän treân cuûa bieán caù theå trong quaàn theå vaø n laø chieàu daøi cuûa chuoåi nhò phaân.  Haøm binn bieán ñoåi soá nguyeân döông sang chuoåi nhò nhaân ñöôïc thieát vôùi caùc voøng laëp laø for k = 1: n s[k] = remainder = (num)mode(2); num = round(num/2); end; for k = n : 1 s(k) = S(n – k + 1); end;
  • 39. • Böôùc 3 : Choïn hai nhieãm saéc theå vôùi ñoä thích nghi toát nhaát, moät nhieãm saéc theå goïi laø parent1 vaø moät nhieãm saéc theå khaùc goïi laø parent2, lai gheùp caùc gen trong hai nhieãm saéc theå naøy ñeå taïo ra caùc nhieãm saéc theå con môùi child1 vaø child2 baèng phöông phaùp lai gheùp moät ñieåm nhò phaân ngaãu nhieân vôùi giaûi thuaät ñöôïc moâ taû laø • for i = 1:2:N-1 • if random(0,1) <= PC then • pos = random{1,. . .,n-1}; • for k = pos + 1:n • parent = si,t+1[k]; si,t+1[k] = si+1,t+1[k]; si+1,t+1[k] = parent; end; end; end; Trong ñoù, PC laø xaùc suaát lai gheùp thöôøng laø giaù
  • 40. • Böôùc 4 : Ñoät bieán moät ñieåm, gen naøo trong nhieãn saéc theå coù xaùc suaát ngaãu nhieân laø nhoû hôn xaùc suaát ñoät bieán cho tröôùc PM, thì ñaûo bít gen ñoù. Giaûi thuaät ñoät bieán moät ñieåm ngaãu nhieân nhò phaân laø • for i = 1:N • for k = 1: n • if random(0,1) < PM then invert(Si,t+1[k]); end; • end; • end; • Trong ñoù haøm invert laø haøm ñaûo bit vaø PM laø xaùc suaát ñoät bieán cho tröôùc vôùi giaù trò raát nhoû ñieån hình laø PM = 0.1. • Böôùc 5 : Giaûi maõ, giaûi maõ chuoåi nhò phaân ñeå traû veà giaù trò thöïc cuûa caùc caù theå trong quaàn theå duøng coâng thöùc giaûi maõ laø • for i = 1 : N • xi,t+1 = a + binn -1 (si,t+1).((b – a)/(2n – 1)); • end; • trong ñoù, binn -1 (s) laø haøm bieán ñoåi chuoåi nhò phaân veà daïng soá nguyeân döông ñoù laø • ∑= − −== n i i n insscsbin 0 1 2].[)()(
  • 41. Ví duï : Tìm giaù trò cöïc ñaïi cuûa haøm f(x) = x2 ,Trong ñoù x thuoán veà mieàn [0,31]. Choïn kích thöôùc cuûa quaàn theå laø N = 4, Xaùc suaát lai gheùp laø PC = 1, xaùc suaát ñoät bieán laø PM = 0.001 vaø chieàu daøi chuoåi nhò phaân laø n = 5. Vôùi giaûi thuaät cho treân cho keát quaû ban ñaàu laø Quaù trình choïn loïc vaø lai gheùp cho theá heä môùi laø Selected individuals Crossover New population x value f(x) = x2 0 1 1 0 | 1 4 0 1 1 0 0 12 144 1 1 0 0 | 0 4 1 1 0 0 1 25 625 1 1 | 0 0 0 2 1 1 0 1 1 27 729 1 0 | 0 1 1 2 1 0 0 0 0 16 256 Individual No String X value f(x) = x2 fi(x)/sum(fi(x)) 1 0 1 1 0 1 13 169 0.14 2 1 1 0 0 0 24 576 0.49 3 0 1 0 0 0 8 64 0.06 4 1 0 0 1 1 19 361 0.31