多类感知器算法判别函数的推导实例

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感知器算法判别函数的推导实例

给出三类模式的训练样本:

ω1:{(0 0)T },ω2:{(1 1)T },ω3:{(-1 1)T } 将模式样本写成增广形式:

x ①=(0 0 1)T , x ②=(1 1 1)T , x ③=(-1 1 1)T 取初始值w 1(1)=w 2(1)=w 3(1)=(0 0 0)T ,C=1。

第一轮迭代(k=1):以x ①=(0 0 1)T 作为训练样本

d 1(1)=)1(1T w x ①=(0 0 0)(0 0 1)T =0

d 2(1)=)1(2T w x ①=(0 0 0)(0 0 1)T =0

d 3(1)=)1(3T w x ①=(0 0 0)(0 0 1)T =0

因d 1(1)≯d 2(1),d 1(1)≯d 3(1),故

w 1(2)=w 1(1)+x ①=(0 0 1)T

w 2(2)=w 2(1)-x ①=(0 0 -1)T

w 3(2)=w 3(1)-x ①=(0 0 -1)T

第二轮迭代(k=2):以x ②=(1 1 1)T 作为训练样本

d 1(2)=)2(1T w x ②=(0 0 1)(1 1 1)T =1

d 2(2)=)2(2T w x ②=(0 0 -1)(1 1 1)T =-1

d 3(2)=)2(3T w x ②=(0 0 -1)(1 1 1)T =-1

因d 2(2)≯d 1(2),d 2(2)≯d 3(2),故

w 1(3)=w 1(2)-x ②=(-1 -1 0)T

w 2(3)=w 2(2)+x ②=(1 1 0)T

w 3(3)=w 3(2)-x ②=(-1 -1 -2)T

第三轮迭代(k=3):以x ③=(-1 1 1)T 作为训练样本

d 1(3)=)3(1T w x ③=(-1 -1 0)(-1 1 1)T =0

d 2(3)=)3(2T w x ③=(1 1 0)(-1 1 1)T =0

d 3(3)=)3(3T w x ③=(-1 -1 -2)(-1 1 1)T =-2

因d 3(3)≯d 1(3),d 3(3)≯d 2(3),故

w 1(4)=w 1(3)-x ③=(0 -2 -1)T

w 2(4)=w 2(3)-x ③=(2 0 -1)T

w 3(4)=w 3(3)+x ③=(-2 0 -1)T

第四轮迭代(k=4):以x ①=(0 0 1)T 作为训练样本

d 1(4)=)4(1T w x ①=(0 -2 -1)(0 0 1)T =-1

d 2(4)=)4(2T w x ①=(2 0 -1)(0 0 1)T =-1

d 3(4)=)4(3T w x ①=(-2 0 -1)(0 0 1)T =-1

因d 1(4)≯d 2(4),d 1(4)≯d 3(4),故

w 1(5)=w 1(4)+x ①=(0 -2 0)T

w 2(5)=w 2(4)-x ①=(2 0 -2)T

w 3(5)=w 3(4)-x ①=(-2 0 -2)T

第五轮迭代(k=5):以x ②=(1 1 1)T 作为训练样本

d 1(5)=)5(1T w x ②=(0 -2 0)(1 1 1)T =-2

d 2(5)=)5(2T w x ②=(2 0 -2)(1 1 1)T =0

d 3(5)=)5(3T w x ②=-(-2 0 -2)(1 1 1)T =-4

因d 2(5)>d 1(5),d 2(5)>d 3(5),故

w 1(6)=w 1(5)

w 2(6)=w 2(5)

w 3(6)=w 3(5)

第六轮迭代(k=6):以x ③=(-1 1 1)T 作为训练样本

d 1(6)=)6(1T w x ③=(0 -2 0)(-1 1 1)T =-2

d 2(6)=)6(2T w x ③=(2 0 -2)(-1 1 1)T =-4

d 3(6)=)6(3T w x ③=(-2 0 -2)(-1 1 1)T =0

因d 3(6)>d 1(6),d 3(6)>d 2(6),故

w 1(7)=w 1(6)

w 2(7)=w 2(6)

w 3(7)=w 3(6)

第七轮迭代(k=7):以x ①=(0 0 1)T 作为训练样本

d 1(7)=)7(1T w x ①=(0 -2 0)(0 0 1)T =0

d 2(7)=)7(2T w x ①=(2 0 -2)(0 0 1)T =-2

d 3(7)=)7(3T w x ①=(-2 0 -2)(0 0 1)T =-2

因d 1(7)>d 2(7),d 1(7)>d 3(7),分类结果正确,故权向量不变。

由于第五、六、七次迭代中x①、x②、x③均已正确分类,所以权向量的解为:

w1=(0 -2 0)T

w2=(2 0 -2)T

w3=(-2 0 -2)T

三个判别函数:

d1(x)=-2x2

d2(x)=2x1-2

d3(x)=-2x1-2

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