home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Education / collectionofeducationcarat1997.iso / COMPUSCI / NEOCOG10.ZIP / NEOC.DOC < prev    next >
Text File  |  1994-07-15  |  28KB  |  619 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.           ────────────────────────────────────────────────────────────
  7.  
  8.                                  USER'S  GUIDE
  9.  
  10.                            NeoC Explorer Version 1.0
  11.  
  12.                     Copyright 1994 (C), Szabolcs Szakacsits
  13.  
  14.                    Jozsef Attila University, Szeged, Hungary
  15.  
  16.                                  July 22, 1994
  17.  
  18.           ────────────────────────────────────────────────────────────
  19.  
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.    1. Introduction to NeoC Explorer
  29.    ─────────────────────────────────
  30.  
  31.           The  NeoC  program  is   an   implementation   of   Fukushima's
  32.        Neocognitron neural network. It's purpose is to test the model, to
  33.        facilitate interactivity for the  experiments,  and  to  make  the
  34.        Neocognitron neural net operation more understandable.
  35.  
  36.           Some substantial features:
  37.  
  38.              ■   friendly graphic user interface
  39.              ■   explorer and tester operation modes
  40.              ■   easy neural net construction
  41.              ■   graphic or numerical displaying of cells and weights
  42.              ■   training by patterns or  modules  step  by  step,  or
  43.                  complete neural net training
  44.              ■   displaying of the patterns and recognition results
  45.              ■   recognition statistics
  46.              ■   even more statistics of the  tests  in  a  .LOG  file
  47.                  during tester mode
  48.  
  49.           The minimal system requirements  to  run  NeoC  are  a  286  AT
  50.        compatible computer, a  VGA  video  card,  and  a  mouse.  A  fast
  51.        computer with a mathematical coprocessor is recommended because of
  52.        the many computations.
  53.  
  54.           There are two utility programs for NeoC. One of them is the MAP
  55.        (Make Pattern). Using it one can design new  patterns  easily  and
  56.        quickly in the graphic mode with mouse support. The other  program
  57.  
  58.  
  59.                     -  1  -
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.        is the DIP (Display Pattern). It converts the binary pattern files
  65.        to the standard output as text  so  that  the  text  file  can  be
  66.        interfaced with the user's own software. One  can  use  this  text
  67.        file for one's own program (probably, the text file will  have  to
  68.        be modified somewhat to conform to the user's own file type),  and
  69.        in this way the experiments can be done  with  the  same  patterns
  70.        comparing NeoC and other neural nets. For  this  purpose,  another
  71.        solution can be found in the MAP.DOC file.
  72.  
  73.           NeoC uses three main type file formats. They specify the
  74.  
  75.              ■   neural  net  structure  and  parameters  (files  with
  76.                  extension .ndf)
  77.              ■   complete neural net (files with extension .net)
  78.              ■   train and input patterns (files with extension .ptt)
  79.  
  80.       The first two are text files, so one can create  them  using  a
  81.        word processor. However I suggest doing  this  with  NeoC  because
  82.        it's much easier. The structure of a .ndf file is,  for  instance,
  83.        the following:
  84.  
  85.                    2
  86.                    1 8 1
  87.                    6 6 3
  88.                    6 4 3
  89.                    3 2 3
  90.                    3 1 2
  91.                    0.100000
  92.                    10
  93.                    1.000000 1.000000
  94.                    99.000000 99.000000
  95.  
  96.        The first line is the number of net modules, the  next  lines  are
  97.        the U0 (input layer), US1 (S-layer of module 1), UC1  (C-layer  of
  98.        module 1), US2 (S-layer of module 2) and UC2  (C-layer  of  module
  99.        2). These lines consist of three columns,  i.  e.  the  number  of
  100.        planes in that layer, the size of planes in the current layer (eg.
  101.        the above second line means that the input  layer  has  one  plane
  102.        with 8 x 8 cells), and the mask size (reception field).  Note  the
  103.        size (N) means actually a real size N x  N  field.  The  following
  104.        lines are the alpha parameter, the decision parameter (see later),
  105.        the r parameters in each and every module, and the last line  that
  106.        contains the q parameters.
  107.  
  108.           The .ptt binary files are created by the MAP program.
  109.  
  110.           The NeoC command line structure is shown below.
  111.  
  112.                        NeoC [-m] [file1 [file2 [file3]]]
  113.  
  114.        The file1 is a neural net definition file (.ndf), file2 is a train
  115.        file (.ptt), and file3 is an input file (also a .ptt file). If the
  116.        command line does not contain any parameters (except  for  the  -m
  117.        option), the program will suggest a net structure, and it  may  be
  118.        modified and saved later. If one tests a particular net  structure
  119.  
  120.  
  121.                     -  2  -
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.        with the same train and input file regularly, then it is useful to
  127.        make a batch file which consists of the above described lines, and
  128.        to run it. If only a monochrome monitor  is  available,  then  one
  129.        should run NeoC with the -m option.
  130.  
  131.       Information can be obtained on command line structure,  if  the
  132.        ?, -?, h, or -h options are used.
  133.  
  134.           Usage of NeoC consists of six components: Main Menu,  'Explorer
  135.        Panel', 'Net Input' and 'Identify as',  NeoCognitron  Neural  Net,
  136.        Structure, and 'Tester Panel' windows.
  137.  
  138.  
  139.    2. Main Menu
  140.    ─────────────
  141.  
  142.           Main Menu structure of NeoC:
  143.  
  144.                  ■  Structure
  145.                    ■  Load
  146.                    ■  Save
  147.                    ■  Change
  148.                  ■  Net
  149.                    ■  Load
  150.                    ■  Save
  151.                    ■  Reset
  152.                  ■  Operation
  153.                    ■  Explorer
  154.                    ■  Tester
  155.                  ■  DOS
  156.                    ■  DOS shell
  157.                    ■  Exit
  158.                  ■  Help
  159.                    ■  NeoC Explorer
  160.                    ■  About
  161.  
  162.           The neural net structure cannot be changed in the  NeoCognitron
  163.        Neural Net window because of dynamic memory allocation of the  net
  164.        structure. If one desires to change it, then one has  to  use  the
  165.        Structure/Change menu.
  166.  
  167.           The Net/Reset menu can be used if one is in the  Explorer  mode
  168.        (it is automatic in the Tester mode). By  selecting  it,  one  may
  169.        reset the weights of the current module or every module. The value
  170.        of the weights will be set between 0 and 1 randomly.
  171.  
  172.           The 'Explorer  Panel'  window  will  appear  if  one  uses  the
  173.        Operation/Explorer menu (this is the default mode). Here  are  the
  174.        most possibilities to manipulate and examine the net.
  175.  
  176.           The 'Tester Panel' window will appear instead of the  'Explorer
  177.        Panel' if  the  Operation/Tester  menu  is  used.  Here,  the  net
  178.        performance can be measured and analyzed.
  179.  
  180.           Some of the menus will not always make sense,  should  this  be
  181.        the case an information message will be displayed on the screen.
  182.  
  183.                     -  3  -
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188.    3. Explorer Panel
  189.    ──────────────────
  190.  
  191.           The white texts are static and the red ones are dynamic in  the
  192.        windows and window fields. The red texts can be given a new  value
  193.        by pointing and clicking on them with the left, or right, or  both
  194.        buttons. The left button on the mouse will increase the  value  by
  195.        one, the right button will decrease the value by one, and  pushing
  196.        both at the same time will cause a small window to appear  on  the
  197.        screen. The new value may be written into it. This method works in
  198.        the case of text variables also. The boxes in view may be left  by
  199.        pressing the ESC key or by pushing both of the  mouse  buttons  at
  200.        the same time if the new value given is not desired.  If  the  new
  201.        value isn't correct, a message will indicate the error.
  202.  
  203.           The 'Train  file'  and  'Input  file'  fields  determine  which
  204.        pattern files will be trained and recognized. These fields must be
  205.        filled in, and the file types must be in the .ptt file format. The
  206.        pattern size, in both files, and the input layer size of  the  net
  207.        must be equal. If these conditions  aren't  granted,  the  program
  208.        will display an error message. The numbers after the  file  names,
  209.        are the number of patterns in the current (train or input) file.
  210.  
  211.           The net weights and planes (ie.