Файл: азастан республикасыны білім жне ылым министрлігі ОРыт ата атындаЫ ызылорда мемлекеттік университеті жаратылыстану институты.docx

Лекция мақсаты: Нейрондық желілірде мәліметтердің файлдық құрылымын, кіріс және шығыс мәліметтерімен таныстыру.

Қарастырылатын негізгі сөздер: Басқару логикалық параметрі, кіріс және шығыс нейрондарының саны, оқыту векторлардың компонент мәліметтері.

Мәліметтердің файлдық құрылымы

Ақпаратты сақтау үшін мәтіндік файл құрамыз (*.txt). Файл мәліметтерді матрица түрінде ұйымдастырады:

Кіріс;

Шығыс.

Кіріс мәтіндік файлының құрылымы келесідей болады:

1 саны (басқару логикалық параметрі);

оқыту мысалдарының саны;

кіріс нейрондарының саны;

шығыс нейрондарының саны;

оқыту векторлардың компонент мәліметтері.

Кіріс және шығыс мәліметтері

Кіріс: қандай да бір кезеңнің иена курсының мәндері.

Шығыс: келешектегі қандай да бір кезеңге анықталатын иена курсының мәндері.
Лекцияда пайдаланылатын слайдтар:

Файл ұғымы және оның түрлері. Мәліметтердің файлдық құрылымы.
Кіріс және шығыс мәліметтерінің маңыздылығы.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

Негізгі әдебиет

Амосов, О.С. Интеллектуальные информационные системы. Нейронные сети и нечеткие системы: Учеб. Пособие [Текст] / О.С. Амосов. – Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. – 104 с.

Қосымша әдебиеттер

Аналитические технологии для прогнозирования и анализа данных [электронный ресурс]: http://www.neuroproject.ru/neuro.htm

Бақылау сұрақтары:

Мәліметтердің файлдық құрылымы жайлы не білесіз?
Файл мәліметтерді қандай түрінде ұйымдастырады?

3. Кіріс мәтіндік файлының құрылымына тоқталыңыз

Лекция №6. Мәліметтердің файлдық құрылымы. Кіріс және шығыс мәліметтері. Программаның объектілі-бағдарланған көрінісі

Мәліметтердің файлдық құрылымы. Кіріс және шығыс мәліметтері.
Программаның объектілі-бағдарланған көрінісі.
Программа жұмыс істеуінің негізгі қадамдары.

Лекция мақсаты: Нейрондық желілірде мәліметтердің файлдық құрылымын, кіріс және шығыс мәліметтерін ескере отырып программаның объектілі-бағдарланған көрінісін қарастыру.

Қарастырылатын негізгі сөздер: Басқару логикалық параметрі, кіріс және шығыс нейрондарының саны, оқыту векторлардың компонент мәліметтері, нейрожелі класы, динамикалық массив және т.б.

Мәліметтердің файлдық құрылымы

Кіріс және шығыс мәліметтері

Кіріс: қандай да бір кезеңнің иена курсының мәндері.

Шығыс: келешектегі қандай да бір кезеңге анықталатын иена курсының мәндері.

Программаның объектілі-бағдарланған көрінісі

Программаның объектілі-бағдарланған көрінісі 1 суретте көрсетілген.

Программа жұмыс істеуінің негізгі қадамдары

- Нейрожелі класының данасы жасалады;

- нейрожелі оған кіріс сигналдарымен толтырылған өрістердің динамикалық массивін жасайды;

- нейрожелі мәліметтер қайнар көзінің ішкі компонентісі арқылы өрістердің объектілеріне сұраным жасайды;

- осы өрістерге мәтіндік файлдан кестелік мәліметтері оқылады;

- өрістер олар өңделеген мәліметтерді желінің кіріс нейрондарына, немесе кіріс қабатына береді. Қабат нейрондардың контейнері қызметін атқарады;

- нейрожелі мәліметтерді кіріс векторы түрінде алады;

- нейрожелі өзінің не үнсіз қабылданған не пайдаланушы көрсетілген параметрлерін инициализациялайды;

- нейрожелі өзінде іске асырылған қатені қайта тарату алгоритмін іске қосады, сол кезде сигнал тарату процесі және сәйкес салмақтардың лайықты түзетуі желінің объектілері - элементтеріне, яғни нейрондарына жіберіледі;

- алдын ала берілген параметрлеріне сәйкес, желі циклдердің (замандардың) қандай да бір айқын санын өтуінен кейін, өзің-өзі тоқтатады;

- объектілер - өрістерден мәліметтерді пайдаланып, желі өзінің жұмысының нәтижесін кесте арқылы береді, онда нақты (толық үлгілері үшін) мағыналары, нейрожелі жауаптары және нағыз мағыналардан сәйкес қателердің ауытқулары көрсетілген.

Сурет 1 - Программаның объектілі-бағдарланған көрінісі
Лекцияда пайдаланылатын слайдтар:

Программаның объектілі-бағдарланған көрінісі

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

Негізгі әдебиет

Амосов, О.С. Интеллектуальные информационные системы. Нейронные сети и нечеткие системы: Учеб. Пособие [Текст] / О.С. Амосов. – Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. – 104 с.
Амосов, О.С. Интеллектуальные информационные системы. Нейронные сети и нечеткие системы: Учеб. Пособие [Текст] / О.С. Амосов. – Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. – 104 с.

Қосымша әдебиеттер

Аналитические технологии для прогнозирования и анализа данных [электронный ресурс]: http://www.neuroproject.ru/neuro.htm

Бақылау сұрақтары:

Программа жұмыс істеуінің негізгі қадамдарын атаңыз
Кіріс сигналының таралуы және нейрон салмағының коррекциясы кезеңдеріне тоқталыңыз
Қабат нейрондардың контейнері қызметін не атқарады?
Нейрожелі мәліметтерді қандай векторы түрінде алады?

Лекция №7. Объектілі-бағдарланған жобалау. Кластар және объектілер

Объектілі-бағдарланған жобалау (OOD) - объектті декомпозицияны қолданатын әдіс.
OOD негізін негізгі элементтері.
Объекті және класс ұғымдары және оның маңызы.
Жүйенің программалық модульдерін жобалау.

Лекция мақсаты: Объектілі-бағдарланған жобалау (OOD) - объектті декомпозицияны қолданатын әдісін және кластар мен объектілерді қарастыру.

Қарастырылатын негізгі сөздер: Объектілі-бағдарланған жобалау, абстракция, пайдалануға шек қою, иерархия, декомпозиция, класс, объект және т.б.

Объектілі-бағдарланған жобалау

Объектілі-бағдарланған жобалау (OOD) - объектті декомпозицияны қолданатын әдіс. Объектілі-бағдарланған жобалау негізінде объектті әдісі болады, оның өзінің шартты көрсетулердің жүйесі және логикалық мен физикалық үлгілердің бай терімі бар. Негізгі принциптері болып келесілерді айтуға болады: абстракциялау, пайдалануға шек қою, модульдік, иерархиялық, типтеу, параллельділік және тұрақтылық.

Объектілі-бағдарланған жобалау құрылымдық жобалаудың дәстүрлі әдістерінен принципиалды ерекшеленеді, өйткені, ол декомпозиция процесіне басқа әдісін қолдануды түсінеді. Құрылымдық тәсіл абстракцияларды белгілеуін және мәліметтерді пайдаланудан қорғауын қамтамасыз ете алмайды. Объектілі-бағдарланған программалау тілдерін қолданғанда құрылымдық тәсіл нәтижелі болмайды. OOD объектілі-бағдарланған программалауды қолданып жүйенің реализациясының негізі болады.

Объектілі-бағдарланған жобалау - бұл өзіңде объектілі декомпозиция процесі мен жобаланушы жүйенің үлгілерінің логикалық және физикалық сияқты және де, дәл осылай, статикалық және динамикалық көріну тәсілдерін біріктіретін жобалау методологиясы, яғни:

OOD объектілі-бағдарланған декомпозицияға сілтейді;

OOD кезінде үлгілердің көріну тәсілдерінің әр алуандығы қолданылады.

Сонымен, OOD негізін келесі негізгі элементтері құрайды:

- абстракциялау - объектінің оны басқа объектілердің барлық түрлерінен ерекшелейтін маңызды мінездемелерін бөліп алу, яғни осы объектінің ерекшеліктерін дәл анықтау;

- пайдалануға шек қою - объектінің бүтін сияқты маңызды мінездемелеріне тимей, бөлек элементтерін қорғау процесі;

- модульдік – тығыз байланысқан модульдерінің қатарына декомпозиция мүмкіншілігін беретін жүйенің қасиеті;

- иерархия - ранжирленген немесе реттелген абстракциялардың жүйесі. Иерархиялық құрылымдарының негізгі түрлері - кластардың құрылымы (номенклатура бойынша иерархия) және объектілердің құрылымы (құрамы бойынша иерархия) болып табылады.

Сонымен қатар үш қосымша элементі:

- типтеу – бұл объектілердің класына қойылатын шегі, ол әртүрлі кластардың өзара алмасуына кедергі болады (немесе осындай өзара алмасу мүмкіншілігін өте күшті шектейді);

- параллельділік - объектілердің белсенді не белсенді емес күй-жағдайында болу қасиеті;

- тұрақтылық - объектінің уақытта (осы объектті тудырған процеске тәуелсіз) немесе кеңістікте (объектіні ол жасалған адрестік кеңістіктен орын ауыстыру) бар болу қасиеті.

Бұдан басқа OOD-ға келесі түсініктері енгізіледі:

- мұрагерлік – типтердің иерархиясын құрастыру мүмкіндігін беретін механизм, мәліметтердің жаңа объектілі типтері бар объектілі типтердің қасиеттері мен әдістерін мұра ету мүмкіншілігіне ие болу керек;

- полиморфизм – объектілі типімен қатты байланысқан объектінің әдістерін шақыру механизмін іске асыру.

Объектілі бағдарланған тәсілді қолдану кезіндегі келесі артықшылықтарды белгілеп қоюға болады:

а) объектілі бағдарланған тәсіл объектілі және объектілі-бағдарланған программалаудың мәнерлі мүмкіншіліктерін толық қолдануға рұқсат етеді;

ә)объектілі-бағдарланған жүйелері объектілі-бағдарланбаған эквиваленттеріне қарағанда көбірек компактті болады (бұл өзімен тек қана программа коды көлемінің азаюын ғана емес, сонымен қатар, объектінің арзандатуын және зерттеп жасауды жоспарлауда үлкен ыңғайлылықты береді);

б)объектілі бағдарланған тәсілді қолдану тұрақты аралық суреттеулердің негізіне жүйелердің құруына ерітіп әкеледі, ал бұл өзгертулердің енгізу процесін оңайлатады. Бұл жүйеге бірте-бірте дамуына мүмкіншілік береді және де кіріс талаптардың өзгеруі кезінде оның толық қайта өңдеуіне ерітіп әкеледі;

в)объектілі бағдарланған тәсіл әлемді адамша қабылдауына бағдарланған. Объектілі-бағдарланған жобалаудың үлгісі жүйенің логикалық және физикалық құрылымдардың және де сонымен қатар, динамикалық аспектілерінің көрінуін түсінеді.

Кластар және объектілер

Объекті және класс ұғымын енгіземіз. Объекті – бұл ерекше таңылатын зат, блок немесе сущность (нақты немесе абстрактілі), оның осы пәндік облыста маңызды функционалдық тағайындалуы бар болады (яғни, айқын шекаралары бар бірдеңе). Объекті ие болады:

- күй-жағдайымен (оны сақталатын элементтері мінездейді);

- мінез-құлығымен (басқа объектілерге әсер етеді немесе өзі әсерге душар болады). Бұл өзінен кейін объектінің күй-жағдайының өзгеруін тартады;

- ерекшелігімен (объектінің айырмашылық қасиеттері). Объектілер арасындағы қарым-қатынастары - бұл келісілген толассыз бірлік жігерлері;

Класс - бұл құрылымдардың және мінез-құлықтардың жалпылығымен байлаулы объектілердің жиынтығы, бұл абстракция.

Класс баяндамасының интерфейстік бөлімі келесілерге бөлінеді:

- Жалпыға ортақ – берілген кластың барлық пайдаланушы-объектілері үшін көрінетін анықтамалары беріледі;

- қорғалған - анықтамалар тек берілген кластың ішкі кластарына тиіс объектілер үшін көрінеді;