Читать онлайн «Учебное пособие по курсу «Нейроинформатика»». Страница 86

  Long I, J, K; {I,J,K – переменные типа длинное целое }

  Real R; {R – действительное}

  Vector W; {Массив для накопления промежуточных величин}

 Begin

  For I = 1 To N Do W[I] = 0;

  K = 1; {K – номер обрабатываемого параметра}

  For I = 1 To N Do

   For J = I To N Do Begin

    {Поправка к параметру равна сумме ранее вычисленной поправки и произведения поправки к входному сигналу на произведение сигналов, прошедших через этот параметр при прямом функционировании}

    Back.Parameters[K] = Back.Parameters[K] + Back.OutSignals[1] * InSignals[I] *InSignals[J];

    R = Back.OutSignals[1] * Parameters[K];

    W[I] = W[I] + R * InSignals[J];

    W[J] = W[J] + R * InSignals[I];

    K = K + 1

   End;

  For I = 1 To N Do

   {Поправка к входному сигналу равна произведению поправки к выходному сигналу на сумму всех параметров, через которые этот сигнал проходил при прямом функционировании, умноженных на другие входные сигналы, так же прошедшие через эти параметры при прямом функционировании}

   Back.InSignals[1] = W[I]

 End {Конец описания прямого функционирования}

End Square_Sum {Конец описания квадратичного сумматора}

Element Square_Sum_Plus(N: Long) {Неоднородный квадратичный сумматор на N входов}

 InSignals N {N входных сигналов}

 OutSignals 1 {Один выходной сигнал}

 Parameters (Sqr(N) + 3 * N) Div 2 + 1 {N(N+3)/2+1 весов связей}

 Forw {Начало описания прямого функционирования}

 Var {Описание локальных переменных}

  Long I, J, K; {I,J,K – переменные типа длинное целое }

  Real R; {R – действительное – для накопления суммы}

 Begin

  K = 2 * N+1; {K – номер обрабатываемого параметра}

  R = Parameters[Sqr(N) + 3 * N) Div 2 + 1];

  For I = 1 To N Do Begin

   R = R + InSignals[I] * Parameters[I] + Sqr(InSignals[I]) * Parameters[N + I];

   For J = I + 1 To N Do Begin

    R = R + InSignals[I] * InSignals[J] * Parameters[K];

    K = K + 1

   End

  End

  {Выходной сигнал равен сумме всех попарных произведений входных сигналов, умноженных на соответствующие параметры, плюс сумме всех входных сигналов умноженных на соответствующие параметры, плюс последний параметр}

  OutSignals[1] = R

 End {Конец описания прямого функционирования}

 Back {Начало описания обратного функционирования}

 Var {Описание локальных переменных}

  Long I, J, K; {I,J,K – переменные типа длинное целое}

  Real R; {R – действительное – для накопления суммы}

  Vector W; {Массив для накопления промежуточных величин}

 Begin

   For I = 1 To N Do W[I] = 0;

   K = 2 * N + 1; {K – номер обрабатываемого параметра}

   For I = 1 To N Do Begin

    Back.Parameters[I] = Back.Parameters[I] + Back.OutSignals[1] * InSignals[I];

    Back.Parameters[N + I] = Back.Parameters[N + I] + Back.OutSignals[1] * Sqr(InSignals[I]);

    W[I] = W[I] + Back.OutSignals[1] * (Parameters[I] + 2 * Parameters[N + I] * InSignals[I])

    For J = I + 1 To N Do Begin

     Back.Parameters[K] = Back.Parameters[K] + Back.OutSignals[1] * InSignals[I] *InSignals[J];

     R = Back.OutSignals[1] * Parameters[K];

     W[I] = W[I] + R * InSignals[J];

     W[J] = W[J] + R * InSignals[I];

     K = K + 1

    End

   End;

   For I = 1 To N Do Back.InSignals[1] = W[I]

  End {Конец описания обратного функционирования}

 End Square_Sum_Plus {Конец описания адаптивного квадратичного сумматора}

End NetBibl

Описание блока состоит из пяти основных разделов: заголовка описания блока, описания сигналов и параметров, описания состава, описания связей и конца описания блока. Существует два типа блоков — каскад и слой (Layer). Различие между этими двумя типами блоков состоит в том, что подсети, входящие в состав слоя, функционируют параллельно и независимо друг от друга, тогда как составляющие каскад подсети функционируют последовательно, причем каждая следующая подсеть использует результаты работы предыдущих подсетей. В свою очередь существует три вида каскадов — простой каскад (Cascad), цикл с фиксированным числом шагов (Loop) цикл по условию (Until). Различие между тремя видами каскадов очевидно — простой каскад функционирует один раз, цикл Loop функционирует указанное в описании число раз, а цикл Until функционирует до тех пор, пока не выполнится указанное в описании условие. В условии, указываемом в заголовке цикла Until, возможно использование сравнений массивов или интервалов массивов сигналов. Например, запись

InSignals=OutSignals

эквивалентна следующей записи

InSignals[1..N]=OutSignals[1..N]

которая эквивалентна вычислению следующей логической функции:

Function Equal(InSignals, OutSignals: RealArray): Logic;

Var

 Long I;

 Logic L

Begin

 L = True

 For i = 1 To n Do L = L And (InSignals[I] = OutSignals[I]);

 Equal = L

End

Раздел описания состава следует сразу после заголовка блока за разделом описания сигналов и параметров и начинается с ключевого слова Contents, за которым следуют имена подсетей (блоков или элементов) со списками фактических аргументов, разделенные запятыми. Все имена подсетей должны предваряться псевдонимами. В дальнейшем указание псевдонима полностью эквивалентно указанию имени подсети со списком фактических аргументов или без, в зависимости от контекста. Признаком конца раздела описания состава подсети служит имя подсети за списком фактических аргументов которого не следует запятая.

Раздел описания сигналов и параметров следует за разделом описания состава и состоит из указания числа входных и выходных сигналов и числа параметров блока. В константных выражениях, указывающих число входных и выходных сигналов и параметров можно использовать дополнительно функцию NumberOf с двумя параметрами. Первым параметром является одно из ключевых слов InSignals, OutSignals, Parameters, а вторым — имя подсети со списком фактических аргументов. Функция NumberOf возвращает число входных или выходных сигналов или параметров (в зависимости от первого аргумента) в подсети, указанной во втором аргументе. Использование этой функции необходимо в случае использования блоком аргументов-подсетей. Концом раздела описания сигналов и параметров служит одно из ключевых слов ParamDef, Static или Connections.

Раздел определения типов параметров является необязательным разделом в описании блока и начинается с ключевого слова ParamDef. В каждой строке этого раздела можно задать минимальную и максимальную границы изменения одного типа параметров. Если в описании сети встречаются параметры неопределенного типа, то этот тип считается совпадающим с типом DefaultType. Описание типа не обязано предшествовать описанию параметров этого типа. Так, например, определение типа параметров может находиться в описании главной сети. Концом этого раздела служит одно из ключевых слов Connections.

Раздел описания связей следует за разделом описания сигналов и параметров и начинается с ключевого слова Connections. В разделе «Описание распределения сигналов» детально описано распределение связей.

Раздел конца описания блока состоит из ключевого слова End, за которым следует имя блока.

При описании блоков используются элементы, описанные в библиотеке Elements, приведенной в разделе «Пример описания элементов».

NetBibl SubNets Used Elements;

{Библиотека подсетей, использующая библиотеку Elements}

{Сигмоидный нейрон с произвольным сумматором на N входов}

Cascad NSigm(aSum : Block; N : Long; Char : Real)