Chia sẻ Khóa luận tốt nghiệp toán học cho anh em ketnooi:
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu và triển khai đề tài: “Tính toán mờ trong
mạng Kohonen và ứng dụng phân cụm dữ liệu”, đến nay tui đã hoàn thành đề tài
nghiên cứu của mình.
tui xin bày tỏ tấm lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo - Thạc sỹ Nguyễn Duy
Hiếu người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tui trong suốt quá trình tui thực hiện đề tài
nghiên cứu khoa học này.
tui cũng chân thành Thank tới lãnh đạo Nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa cùng
các thầy cô giáo đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tui có cơ hội nghiên cứu, học tập và hoàn
thành đề tài nghiên cứu này.
Do hạn chế về trình độ chuyên môn và thời gian thực hiện nên đề tài không tránh
khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô để tui có thể hoàn
thành tốt nhất đề tài nghiên cứu này.
tui xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 7
1. Lý do chọn đề tài.............................................................................................. 7
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................... 7
3. Đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................................... 7
4. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 7
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................. 7
6. Cấu trúc của đề tài............................................................................................ 7
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MẠNG NƠ-RON ............................. 8
1.1. Mạng nơ-ron nhân tạo ................................................................................... 8
1.1.1. Mạng nơ-ron nhân tạo là gì?.................................................................. 8
1.1.2 Cấu trúc và mô hình của một nơ-ron nhân tạo ....................................... 8
1.1.3 Cấu tạo và phƣơng thức làm việc của mạng nơ-ron ............................ 10
1.1.4. Các kiểu mạng nơ-ron ......................................................................... 12
1.2.Các phƣơng pháp học .................................................................................. 16
1.2.1. Khái Niệm ............................................................................................ 16
1.2.2. Học có giám sát.................................................................................... 16
1.2.3. Học không giám sát ............................................................................. 17
1.2.4. Học nửa giám sát ................................................................................. 18
1.2.5. Học tăng cƣờng .................................................................................... 18
CHƢƠNG 2 LÝ THUYẾT TẬP MỜ.................................................................... 19
2.1. Tập mờ ........................................................................................................ 19
2.1.1. Khái niệm tập rõ .................................................................................. 19
2.1.2. Khái niệm tập mờ ................................................................................ 19
2.2. Số mờ .......................................................................................................... 21
2.2.1. Định nghĩa số mờ ................................................................................. 21
2.2.2. Số mờ đơn trị ....................................................................................... 21
2.2.3. Số mờ tam giác .................................................................................... 21
2.2.4. Số mờ hình thang ................................................................................. 22
2.2.5. Số mờ hình chuông(Gauss) ................................................................. 22
2.3. Biến ngôn ngữ ............................................................................................. 22
2.4. Bộ giải mờ ................................................................................................... 24
2.4.1. Phƣơng pháp lấy max .......................................................................... 24
2.4.2. Phƣơng pháp lấy trọng tâm.................................................................. 24
2.4.3. Phƣơng pháp lấy trung bình tâm ......................................................... 24
CHƢƠNG 3 KỸ THUẬT SOM VÀ BÀI TOÁN PHÂN CỤM DỮ LIỆU ......... 25
3.1. Sơ lƣợc về SOM.......................................................................................... 25
3.2. Kiến trúc của SOM ..................................................................................... 25
3.3. Thuật toán phân cụm sử dụng SOM ........................................................... 26
3.4. Ví dụ minh họa thuật toán .......................................................................... 27
CHƢƠNG 4 ỨNG DỤNG MINH HỌA .............................................................. 32
4.1. Mô tả dữ liệu ............................................................................................... 32
4.2. Lựa chọn ngôn ngữ lập trình và hệ quản trị cơ sở dữ liệu ......................... 32
4.3. Cài đặt thuật toán ........................................................................................ 32
4.3.1. Cài đặt thuật toán ................................................................................. 32
4.3.2. Đánh giá ứng dụng ............................................................................... 36
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 37
1. Kết luận .......................................................................................................... 37
2. Hƣớng nghiên cứu phát triển đề tài ............................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 38
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Phân cụm sử dụng mạng Kohonen (SOM: Self-Organizing Maps): Loại phân
cụm này dựa trên khái niệm của các mạng nơ-ron. Mạng SOM có tầng nơ-ron vào và
tầng nơ-ron ra. Mỗi nơ-ron của tầng vào tƣơng ứng với mỗi thuộc tính của bản ghi,
mỗi một nơ-ron vào kết nối với tất cả các nơ-ron của tầng ra. Mỗi liên kết đƣợc gắn
liền với một trọng số nhằm xác định vị trí của nơ-ron ra tƣơng ứng.
Trong số này , SOM là một giải thuật đƣợc phát triển bởi Kohonen , nó có thể
đƣợc áp dụng cho nhiều lớp bài toán khác nhau . Giải thuật SOM ban đầu đƣợc phát
triên cho muc đich phân loai tiêng noi , tuy nhiên SOM con co thê ap dung đƣơc trong
nhiêu linh vƣc khac nhƣ điêu khiên tƣ đông (Control Engineering), nhân dang tiêng
nói (Kohonen, 1989), robotics (Ritter et al ., 1989), máy ảo (Oja, 1992), tui ƣu tô hơp
(Fort, 1988), phân lơp (Kohonen, 1984), hóa - sinh trăc hoc (Biomedical Sciences and
Chemistry), phân tich ta i chinh (Financial Analysis) và xử ĺ ngôn ngữ tự nhiên
(Natural Language Processing).
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu mạng nơ-ron và kỹ thuật SOM.
- Triển khai ứng dụng sử dụng kỹ thuật SOM vào phân cụm dữ liệu.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
- Mạng nơ-ron và kỹ thuật Self Organizing Map (SOM).
4. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu kỹ thuật SOM và sử dụng SOM để phân cụm dữ liệu.
- Cài đặt chƣơng trình ứng dụng thử nghiệm.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết và xây dựng mô hình ứng dụng cho bài toán thực tế
- Thu thập số liệu thực tế để thử nghiệm trên mô hình
- Xây dựng chƣơng trình thử nghiệm
6. Cấu trúc của đề tài
Đề tài gồm ba phần:
- Phần 1: Phần mở đầu
- Phần 2: Phần nội dung của đề tài gồm 4 chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan về mô hình mạng nơ-ron
Chƣơng 2: Ĺ thuyết tập mờ
Chƣơng 3: Kỹ thuật SOM và bài toán phân cụm dữ liệu
Chƣơng 4: Chƣơng trình minh họa
- Phần 3: Kết luận và hƣớng nghiên cứu phát triển đề tài
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu và triển khai đề tài: “Tính toán mờ trong
mạng Kohonen và ứng dụng phân cụm dữ liệu”, đến nay tui đã hoàn thành đề tài
nghiên cứu của mình.
tui xin bày tỏ tấm lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo - Thạc sỹ Nguyễn Duy
Hiếu người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tui trong suốt quá trình tui thực hiện đề tài
nghiên cứu khoa học này.
tui cũng chân thành Thank tới lãnh đạo Nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa cùng
các thầy cô giáo đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tui có cơ hội nghiên cứu, học tập và hoàn
thành đề tài nghiên cứu này.
Do hạn chế về trình độ chuyên môn và thời gian thực hiện nên đề tài không tránh
khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô để tui có thể hoàn
thành tốt nhất đề tài nghiên cứu này.
tui xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 7
1. Lý do chọn đề tài.............................................................................................. 7
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................... 7
3. Đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................................... 7
4. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 7
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................. 7
6. Cấu trúc của đề tài............................................................................................ 7
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MẠNG NƠ-RON ............................. 8
1.1. Mạng nơ-ron nhân tạo ................................................................................... 8
1.1.1. Mạng nơ-ron nhân tạo là gì?.................................................................. 8
1.1.2 Cấu trúc và mô hình của một nơ-ron nhân tạo ....................................... 8
1.1.3 Cấu tạo và phƣơng thức làm việc của mạng nơ-ron ............................ 10
1.1.4. Các kiểu mạng nơ-ron ......................................................................... 12
1.2.Các phƣơng pháp học .................................................................................. 16
1.2.1. Khái Niệm ............................................................................................ 16
1.2.2. Học có giám sát.................................................................................... 16
1.2.3. Học không giám sát ............................................................................. 17
1.2.4. Học nửa giám sát ................................................................................. 18
1.2.5. Học tăng cƣờng .................................................................................... 18
CHƢƠNG 2 LÝ THUYẾT TẬP MỜ.................................................................... 19
2.1. Tập mờ ........................................................................................................ 19
2.1.1. Khái niệm tập rõ .................................................................................. 19
2.1.2. Khái niệm tập mờ ................................................................................ 19
2.2. Số mờ .......................................................................................................... 21
2.2.1. Định nghĩa số mờ ................................................................................. 21
2.2.2. Số mờ đơn trị ....................................................................................... 21
2.2.3. Số mờ tam giác .................................................................................... 21
2.2.4. Số mờ hình thang ................................................................................. 22
2.2.5. Số mờ hình chuông(Gauss) ................................................................. 22
2.3. Biến ngôn ngữ ............................................................................................. 22
2.4. Bộ giải mờ ................................................................................................... 24
2.4.1. Phƣơng pháp lấy max .......................................................................... 24
2.4.2. Phƣơng pháp lấy trọng tâm.................................................................. 24
2.4.3. Phƣơng pháp lấy trung bình tâm ......................................................... 24
CHƢƠNG 3 KỸ THUẬT SOM VÀ BÀI TOÁN PHÂN CỤM DỮ LIỆU ......... 25
3.1. Sơ lƣợc về SOM.......................................................................................... 25
3.2. Kiến trúc của SOM ..................................................................................... 25
3.3. Thuật toán phân cụm sử dụng SOM ........................................................... 26
3.4. Ví dụ minh họa thuật toán .......................................................................... 27
CHƢƠNG 4 ỨNG DỤNG MINH HỌA .............................................................. 32
4.1. Mô tả dữ liệu ............................................................................................... 32
4.2. Lựa chọn ngôn ngữ lập trình và hệ quản trị cơ sở dữ liệu ......................... 32
4.3. Cài đặt thuật toán ........................................................................................ 32
4.3.1. Cài đặt thuật toán ................................................................................. 32
4.3.2. Đánh giá ứng dụng ............................................................................... 36
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 37
1. Kết luận .......................................................................................................... 37
2. Hƣớng nghiên cứu phát triển đề tài ............................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 38
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Phân cụm sử dụng mạng Kohonen (SOM: Self-Organizing Maps): Loại phân
cụm này dựa trên khái niệm của các mạng nơ-ron. Mạng SOM có tầng nơ-ron vào và
tầng nơ-ron ra. Mỗi nơ-ron của tầng vào tƣơng ứng với mỗi thuộc tính của bản ghi,
mỗi một nơ-ron vào kết nối với tất cả các nơ-ron của tầng ra. Mỗi liên kết đƣợc gắn
liền với một trọng số nhằm xác định vị trí của nơ-ron ra tƣơng ứng.
Trong số này , SOM là một giải thuật đƣợc phát triển bởi Kohonen , nó có thể
đƣợc áp dụng cho nhiều lớp bài toán khác nhau . Giải thuật SOM ban đầu đƣợc phát
triên cho muc đich phân loai tiêng noi , tuy nhiên SOM con co thê ap dung đƣơc trong
nhiêu linh vƣc khac nhƣ điêu khiên tƣ đông (Control Engineering), nhân dang tiêng
nói (Kohonen, 1989), robotics (Ritter et al ., 1989), máy ảo (Oja, 1992), tui ƣu tô hơp
(Fort, 1988), phân lơp (Kohonen, 1984), hóa - sinh trăc hoc (Biomedical Sciences and
Chemistry), phân tich ta i chinh (Financial Analysis) và xử ĺ ngôn ngữ tự nhiên
(Natural Language Processing).
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu mạng nơ-ron và kỹ thuật SOM.
- Triển khai ứng dụng sử dụng kỹ thuật SOM vào phân cụm dữ liệu.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
- Mạng nơ-ron và kỹ thuật Self Organizing Map (SOM).
4. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu kỹ thuật SOM và sử dụng SOM để phân cụm dữ liệu.
- Cài đặt chƣơng trình ứng dụng thử nghiệm.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết và xây dựng mô hình ứng dụng cho bài toán thực tế
- Thu thập số liệu thực tế để thử nghiệm trên mô hình
- Xây dựng chƣơng trình thử nghiệm
6. Cấu trúc của đề tài
Đề tài gồm ba phần:
- Phần 1: Phần mở đầu
- Phần 2: Phần nội dung của đề tài gồm 4 chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan về mô hình mạng nơ-ron
Chƣơng 2: Ĺ thuyết tập mờ
Chƣơng 3: Kỹ thuật SOM và bài toán phân cụm dữ liệu
Chƣơng 4: Chƣơng trình minh họa
- Phần 3: Kết luận và hƣớng nghiên cứu phát triển đề tài
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links