Prepoznavanje uzoraka pomoću neuronskih mreža

diplomski rad

• Autor: Ela Gračan
• Mentor: Nela Bosner (mentor)
• Član povjerenstva: Nela Bosner (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Maja Resman (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Rudi Mrazović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Siniša Slijepčević (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Matematički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-02-27, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Matematika

Sažetak

Ovaj diplomski rad pruža pregled osnovnih pojmova o području strojnog učenja koje nazivamo duboko učenje, odnosno o umjetnim neuronskim mrežama i njihovoj konstrukciji. U prvom dijelu objašnjavaju se glavne ideje vezane uz umjetne neuronske mreže kao što su težine i pragovi te navode neki od istaknutijih primjera iz primjene. Drugi dio sadržava detaljan opis građe umjetnog neurona, odnosno način izračuna izlaznih podataka pojedinog neurona. Navedene su neke od često korištenih funkcija prijelaza u neuronu i njihova svojstva. U istom se djelu nalazi detaljan opis i matematička interpretacija povezivanja neurona u slojeve. Također, spominju se najvažnija svojstva konvolucijskog sloja koji je važan za obradu slika i zvuka. Treći dio usredotočen je na metode popravljanja performansi mreže, odnosno učenje. Navodimo funkcije koje se koriste za mjerenje učinka mreže. Zatim promatramo metodu gradijentnog sputa, kao i druge metode nastale u nastojanju poboljšanja gradijentnog spusta. Detaljno raspisujemo algoritam unazadne propagacije koju služi bržem izračunu gradijenta u višeslojnim neuronskim mrežama. Konačno, u zadnjem dijelu opisujemo implementaciju mrežne stranice te komentiramo rezultate jedne neuronske mreže kreirane putem te stranice.

Sažetak (engleski)

This thesis gives an overview of artificial neural networks and their construction. The first chapter explains the basic concepts concerning neural networks such as weights and biases, and mentions some interesting applications. The second chapter contains a detailed description of the artificial neuron structure and explains calculation of output values performed by a single neuron. This chapter also lists the transfer functions used in neurons, as well as describes the way neurons are connected into layers, and gives a mathematical interpretation of this concept. Finally, it explains the basic principles of convolutional neural networks which are important in the fields of image or sound processing. In the third chapter the focus is on learning methods for neural networks. Firstly, we introduce the two most important loss functions used for measuring the success of a neural network. Then we explain the basic method behind minimizing the loss function - gradient descent, and mention some of the most successful optimization algorithms based on gradient descent. The fourth and final chapter describes implementation of an interactive website that uses the TensorflowJS library for creating different convolutional network models.

• Ključne riječi: strojno učenje; duboko učenje; neuronske mreže; TensorflowJS
• Ključne riječi (engleski): machine learning; deep learning; neural networks; TensorflowJS
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:771401
• Studijski program: Naziv: Računarstvo i matematika; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra računarstva i matematike (mag. inf. et math.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-07-23 10:16:38