Файл: Курсовая работа на тему Разработка нпс для оценки факторов, влияющих на девиантное поведение несовершеннолетних.doc
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 92
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Box модели – модели, которые на входе получают изображение, а на выходе возвращают вероятность принадлежности к какому либо определенному классу и боксы, которые в свою очередь отображают положение искомого объекта. На рисунке 1.1 показан результат работы одной из таких моделей. -
Mask модели – модели, которые на входе получают изображение, а на выходе возвращают вероятность принадлежности к какому либо определенному классу и маски, которые накладываются на искомый объект на изображении, тем самым определяя класс объекта и его расположение. На рисунке 1.2 показан результат работы одной из таких моделей.
Рисунок 1.1 – Результат работы box – модели
Рисунок 1.2 – Результат работы mask – модели
Для решения задачи распознавания образов дорожных знаков важна скорость работы и хорошая точность предсказания системы. Исходя из этого далее будут рассмотрены боксовые архитектуры моделей.
2.2 Сверточные нейронные сети
Сверточная нейронная сеть (Convolutional Neural Network – CNN) – нейронная сеть, особенностью которой является наличие сверточных слоев (Convolutional layers).
Обычно, сверточная нейронная сеть содержит следующие слои:
-
Слой свертки -
Слой пулинга -
Слой регуляризации -
Слой активации -
Полносвязный слой
Сверточный слой – основной блок сверточной нейронной сети, включающий в себя для каждого канала свой фильтр, ядро свёртки которого обрабатывает предыдущий слой по фрагментам (суммируя результаты матричного произведения для каждого фрагмента). Весовые коэффициенты ядра свёртки (небольшой матрицы) неизвестны и устанавливаются в процессе обучения. На рисунке 1.1 представлена визуализация сверточного слоя.
Рисунок 1.3 – Сверточный слой
Стоит отметить, что особенностью свёрточного слоя является сравнительно небольшое количество параметров, устанавливаемое при обучении. Так например, если исходное изображение имеет размерность 100×100 пикселей по трём каналам (это значит 30000 входных нейронов), а свёрточный слой использует фильтры, например c ядром 3x3 пикселя с выходом на 6 каналов, тогда в процессе обучения определяется только 9 весов ядра,
однако по всем сочетаниям каналов, то есть 9×3×6 =162, в таком случае данный слой требует нахождения только 162 параметров, что существенно меньше количества искомых параметров полносвязной нейронной сети.
Слой пулинга – слой, представляющий собой нелинейное уплотнение карты признаков (feature map), при этом группа пикселей (обычно размера 2×2) уплотняется до одного пикселя, проходя нелинейное преобразование. Наиболее употребительна при этом функция максимума, но также используются и другие, например в архитектуре Inception – используется средний пулинг. Ниже, на рисунке 1.4 продемонстрирована работа слоя пулинга по максимальному значению (MaxPooling).
Рисунок 1.4 – Слой пулинга
Слой регуляризации – слой, позволяющий предотвратить переобучение сверточной нейронной сети, путем отключения с определенной вероятностью некоторых нейронов в конкретном слое.
Слой активации – слой, представляющий собой нелинейную функцию. В качестве функции активации может выступать любая функция по выбору исследователя. Наиболее часто применяемыми являются функция гиперболического тангенса, сигмоидальная, логистическая функции и т.д.
Полносвязный слой – слой, принимающий на вход данные, которые интерпретируются как самые абстрактные признаки (features), выявленные из исходного изображения и определяющий свойства, которые больше связаны с определенным классом.
Основой современных моделей локализации объектов являются сверточные нейронные сети (CNNs), входящие в состав сетей предложения регионов (Region proposal network – RPN). Входными данными CNNs служат изображения, выходными – карты признаков (feature map), которые в свою очередь подаются в сеть предложения регионов.
Одними из хорошо зарекомендовавших себя архитектур моделей являются Inception [3], ResNet [2]. Данные модели могут иметь достаточно большое количество слоев, с не большим количеством параметров и при этом довольно качественно обучаются за счет наличия блоков Inception или ResNet.
ResNet – архитектура моделей сверточных нейронных сетей, разработанная компанией Microsoft. Данная архитектура имеет несколько различных модификаций. Благодаря блокам ResNet стало возможным строить очень глубокие нейронные сети (ResNet152 со 152 слоями и глубже) с не большим количеством параметров, по сравнению с менее глубокими нейронными сетями (например, VGG19).
На рисунке 1.4 представлена сравнительная оценка архитектур моделей сверточных нейронных сетей с шансом на ошибку на 1 и 5 предсказаниях. Здесь представлены модели VGG, GoogLeNet, PReLU-net, BN-inception и различные модификации ResNet с разным количеством слоев (от 34 до 152). Можно заметить, что более глубокие сверточные нейронные сети справляются лучше.
Рисунок 1.4 – Тестирование моделей CNNs на наборе данных ImageNet
Рисунок 1.5 – Тестирование моделей CNNs на наборе данных CIFAR-10
Inception – архитектура моделей сверточных нейронных сетей, разработанная компанией Google. На текущий момент времени известно несколько версий модели с различными модификациями, которые позволяют увеличить скорость работы, а также уменьшить количество задаваемых параметров (чем меньше параметров, тем выше скорость обучения и функционирования). Так же стоит отметить существование модели Inception-ResNet. Данная модель была так же разработана компанией Google. Особенность этой модели заключается в наличии блоков ResNet в модели Inception. На рисунке 1.6 представлена архитектура Inception. Можно заметить, что она состоит из слоев и блоков (совокупности слоев). На рисунках 1.7 и 1.8 представлены блоки основного и вспомогательного выходов нейронной сети, где:
AveragePool – слой пулинга по среднему значению
Conv – сверточный слой
FC – полносвязный слой
SoftMax Activation – слой активации
Рисунок 1.6 – Архитектура Inception
 Рисунок 1.7 – Вспомогательный выход |  Рисунок 1.8 – Основной выход |
На рисунках 1.9 - 1.11 изображены блоки Inception. Эти блоки появились, благородя замене довольно «дорогой» операции свертки размером, например 5x5 на 2 более «дешевых» операций сверток с размером 3x3. Эта модификация позволяет уменьшить количество параметров, тем самым увеличив скорость и качество обучения сверточной нейронной сети. На рисунке 1.12 изображена структура сверточной нейронной сети Inception v2. Функцией активации на выходных слоях в данной сети служит логистическая регрессия (SoftMax).
Рисунок 1.9 – Inception v2. Блок A
Рисунок 1.10 – Inception v2. Блок B
Рисунок 1.11 – Inception v2. Блок C
Рисунок 1.12 – Структура нейронной сети Inception v2
Заключение
На сегодняшний день, нет единой точки зрения на определение понятия девиантного поведения и насколько оно является патологическим. Существуют разные подходы к определению девиантного поведения, которые исходят из различного понимания нормы: социологический, психологический и биологический. Социологический подход определяет девиацию как отклонение от общепринятых, усредненных стереотипов поведенияи выделяет два типа девиантного поведения созидающей и разрушительной направленности. Девиантное поведение деструктивной направленности - совершение человеком или группой людей социальных действий, отклоняющихся от доминирующих в социуме социокультурных ожиданий и норм, общепринятых правил. Вследствие этого данный подход отождествляет разрушительную (асоциальную) девиацию только с преступность - поведением, уголовно наказуемым, запрещенным законом, и является лишь одной из форм данного вида девиантного поведения. Психологический подход рассматривает девиацию как отклонение от естественного для конкретного индивида поведения. Поэтому некоторые ученые считают девиантным поведение зацикленности на чем-то одном, хотя оно может и не носить антисоциальный характер. Социально-психологический подход объясняет причины, влияющие на появление отклоняющегося поведения: девиантное поведение - результат сложного взаимодействия процессов, происходящих в обществе и сознании человека.
Характер девиантного поведения подростка зависит, от того, как он научен или научен вообще отвечать на возникающие трудности: путем созидательных или разрушительных действий, каким образом общество, макро - и микросоциум, стимулирует социально-инновационные, созидательные действия личности или же наоборот, не стимулирует их. Необходимо отметить все возрастающую роль средств массовой информации, как одного из социальных факторов, пропагандирующих агрессивные формы поведения.
Отклоняющееся: агрессивное или замкнутое поведение подростков является одной из острейших социальных проблем нашего времени. Особую тревогу вызывает не только растущая отчужденность, повышенная тревожность, духовная опустошенность детей, но и их жестокость, агрессивность. Девиантное поведение подростков становится источником душевных страданий не только родителей, но самих подростков, которые нередко сами становятся жертвами со стороны сверстников.
Достаточно сложно обеспечить одну из главных условий организации ранней профилактики девиаций - своевременное распознание начальных отклонений в нравственном развитии личности, которые могут при определенных обстоятельствах привести к серьезным нарушениям моральных и правовых норм. Определить неблагополучия в нравственной сфере - задача не из легких, поскольку процесс возникновения нравственной деформации формирования носит скрытый характер.
Традиционная система организации учебно-воспитательного процесса в школе с присущим ей устоявшимся распределением должностных обязанностей между педагогами сформировала в сознании педагогов стереотипное представление о том, что учитель обучает школьников, а воспитатель (классный руководитель) воспитывает их. Такое представление противоречит идее органического единства процессов обучения и воспитания, их взаимосвязи. Эту идею можно сформулировать так: «Не существует обучения без воспитания, так же, как не существует воспитания без обучения».
Действительно, конечная цель воспитания школьника состоит в том, чтобы сформировать у него стойкую привычку соблюдать в своей деятельности и поведении принятых в обществе правовых норм и общепризнанных принципов морали. Достичь этого можно лишь тогда, когда и воспитательные цели и задачи, которые ставит перед собой педагог, отвечающих потребностям и интересам воспитанников, т.е. когда он сам стремится достичь определенного воспитательного идеала и хочет быть воспитанным человеком.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
-
Проблема профилактики наркомании в молодежной среде [Текст] / А. Ф. Аменд, М. В. Жукова, Е. В. Фролова // Педагогика. - 2004. - №4.-С.19-29 -
Бурлачук, Л. Ф. Основы психотерапии [Текст]: учебник для вузов / Л. Ф. Бурлачук И. А. Грабская, А. С. Кочарян. К.: Ника-Центр, 2001. - 320 с. -
Вачков, И. В. Основы технологии группового тренинга [Текст]: учебник для вузов / И. В. Вачков. Психотехники.- М.: Ось-89, 2000. - 176 с. -
Виноградов, П. А., Об эффективном использовании потенциала физической культуры и спорта в профилактике наркомании «Профилактика злоупотребления психоактивными веществами несовершеннолетними и молодежью» [Текст]: Материалы Всероссийской конференции / П. А. Виноградов, Н. В. Паршикова, В. П. Моченов М., 2003. -
Волков, Ю. Г. Социология [Текст]: Курс лекций / Ю. Г. Волков, В. Н. Нечипуренко, А. В. Попов - Ростов н/Д: Феникс, 1999.-245с. -
Гилинский, Я. И. Девиантология. - 2-е изд. испр. и доп. [Текст]: учебник для вузов / Я. И. Глинский - СПб.: Издательство Р. Асланова «Юридический центр Пресс», 2007. - 528 с. -
Горбушина, О. П. Психологический тренинг. Секреты поведения. [Текст]: учебник для вузов / О. П. Горбушина - СПб.: Питер, 2008.-195с. -
Дубровская, Н. В. Детско - подростковый алкоголизм и наркомания: современная ситуация и пути ее разрешения [Электронный ресурс]. - http://www.antinarkotiks.ru - статья в итернете. -
Девиантология: (Психология отклоняющегося поведения) [Текст]: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Е. В. Змановская, - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 288 с. -
Игумнов, С. А. Психотерапия и психокоррекция детей и подростков [Текст]: Учебник для вузов / С. А. Игумнов - М.: Изд-во Института психотерапии, 2000. - 112 с. -
Карлсон, Р. Анормальная психология. [Текст]: учебник / Р. Карлсон, Дж. Батчер, С. Минека - СПб.: Питер, 2004.-1167с. -
Клейберг, Ю. А. Девиантное поведение в вопросах и ответах [Текст]: учебное пособие для вузов / Ю. А. Клейбер - М.: МПСИ, 2006. - 304 с. -
Клейберг, Ю. А. Психология девиантного поведения [Текст]: учебное пособие для вузов / Ю. А. Клейбер - М., 2001. - 454 с. -
Клейберг, Ю. А. Социальная психология девиантного поведения [Текст]: учебное пособие для вузов / Ю. А. Клейбер М.: ТЦ Сфера, 2004.-192 с. -
Колесникова, Г. И. Девиантное поведение для студентов вузов [Текст]: учебник для вузов / Г. И. Колесникова, А. Б. Котова, И. А. Петрулевич - Ростов-на-Дону.: Феникс, 2007. - 128 с. -
Комиссаров, Б. Г. Подросток и наркотики. Выбери жизнь! [Текст]: учебник для вузов / Б. Г. Комиссаров- Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001.- С.104. -
Майсак, Н. В. Проблема систематизации девиантного поведения [Текст] / Н. В. Майсак // Астраханский медицинский журнал. - 2011. - № 2. -
Малышев, К. Профилактика и коррекция девиантного поведения [Текст] / К. Малышев // ОБЖ. - 2008. - №2. - С.52-53. -
Маршак, А. Л. Социология [Текст]: Учебное пособие / А. Л. Маршак - М.: Высшая школа, 2006. - 317 с. -
Менделевич, В. Д. Психология девиантного поведения [Текст]: Учебник для вузов / В. Д. Менделевич - СПб.: Речь, 2006. - 448 с. -
Методические рекомендации по проведению тренинг - курса для подростков по вопросам просветительской работы по здоровому образу жизни. - Спб.2002.-47с.