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神经网络教学演示平台制造技术

技术编号:7796090 阅读:285 留言:0更新日期:2012-09-24 17:40
本发明专利技术是一款神经网络教学演示平台,属于教学演示平台领域,通过实际硬件电路,来动态显示学习过程权值等数据的变化。采用光敏电阻作为传感器,并采用类七段数码管方式排列制成识别板。将数字卡片置于识别板上,根据光敏电阻受遮挡后的阻值变化引起的分压大小不同情况判断输入信号,从而作为神经网络学习的样本。通过神经网络自学习来判断其奇偶。并带有EEPROM存储器,可以实现学习后数据的存储,使掉电之后无需再次学习便可用于实际的奇偶检测。另该平台有LED灯以及LCD液晶输出,能够较为直观地观察每次学习后参数的变化,从而更好地理解神经网络工作原理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利属于教学演示平台领域;尤其是神经网络数学模型的演示。
技术介绍
人工神经网络是目前国际上迅速发展的人工智能的前沿交叉学科。在高校里多有开设以神经网络为主要内容的课程。由于人工神经网络的理论性较强,学生在学习神经网络内容时,多数只能靠仿真和软件来验证神经网络的功能,而没有较为直观的感受。在展示神经网络的作用时,并没有很好的简单易懂的教学演示平台。
技术实现思路
为了在进行神经网络教学时,能够更好地使学生掌握并理解神经网络的基本原理和实际应用,本专利技术设计了一种神经网络教学演示平台。本专利技术的具体技术方案如下 将光敏电阻如图I所示排列,即按照数码管的样式进行排列。制作0-9的数字卡片,如图I中所示。相比传统的像素点识别方式如图2,这种类7段数码管识别方法能够在保证可读性的前提下,降低输入信号的个数,从而简化了电路,提高了神经网络学习速度。本专利技术的信号采集电路如图3左半部分所示。其中R21-R27即为光敏电阻,R11-R17为分压电阻。因为光敏电阻在受到遮挡光照变小时,会导致阻值上升,从而两端分到的电压变大,可以通过检测该电压大小来判断光敏电阻是否有挡板遮挡。本专利技术采用带有模/数转换器的单片机作为主控芯片,除了信号采集电路外,还带有按键SI、S2作为命令输入,发光二极管LEDl和LED2,以及IXD液晶作为输出。IXD液晶可以显示每一次神经网络学习后所改变的值,可以非常的直观地了解神经网络的工作原理。本专利技术还带有EEPROM作为数据存储器,能够在神经网络完成样本的学习后,将学习好的神经网络权值进行存储,方便掉电之后直接进行神经网络的测试,而不用每次都要重新学习,使其具有了记忆功能。本专利技术的神经网络学习方法如图4所示,将信号采集电路得到的信号经过计算后,对没有被遮住的部分标记为0,对遮住的部分标记为1,并按照如图3所示的顺利进行编码,将得到的编码作为神经网络的输入,通过神经网络M-P数学模型进行权值wl-w7的训练,从而输出判断的奇偶结果。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。图I是光敏电阻排布位置及卡片形状。采用7段数码管形式摆放的光敏电阻位置、图和数字卡片外型。图2是像素点识别方式。这种方式需要的传感器较多,电路较复杂。图3是电路示意图。采用电阻分压的方式来接到单片机的模/数转换口上,通过电压的检测来判断其是否被挡板遮住。本专利技术还带有按键的输入和LED灯以及LCD液晶的输出,更有EEPROM作为存储芯片,能够在掉电之后仍有记忆功能。图4是神经网络的学习示意图。判断光敏电阻被遮挡情况后对其进行编码,作为神经网络的输入,通过一定样本的学习,使其能够具有自主判断未知卡片的奇偶性的能力。具体实施例方式首先,进行神经网络样本学习。将制作好的数字卡片放到识别板上,使其能够如图I所示,遮住相应的数码管式的位置。待卡片放稳以后,按下按钮SI,单片机进行模/数采 样,对输入信号进行编码,完成一次样本学习。将数学卡片进行替换,重复上述样本学习过程多次,观察IXD液晶屏上显示的数值,当其不再发生变化的时候,便完成了神经网络的学习部分。此时LEDl亮,说明学习过程已经完成,可以进行神经网络自主识别奇偶卡片的校验识别过程。与此同时,本次学习完成的数据也会被存储到EEPROM当中,使得在掉电之后,再次接上电源,就可以直接进行神经网络的识别过程,而不必再次进行学习过程,简化了操作,更加方便演示。在校验识别过程,将一个随机的数字卡片置于识别板上,按下按钮SI,此时单片机执行是校验识别过程,通过LED2来输出奇偶信号,灯亮表示为奇数,灯灭表示为偶数。另夕卜,为了更方便地显示奇偶,将结果也显示到了 IXD液晶屏上。需要重新进行学习时,只需要按一下S2按钮,就可以擦除EEPROM所存储的数据,对神经网络进行再次学习。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.神经网络教学演示平台,其特征是由主控芯片电路、信号采集电路、液晶显示、按键及LED灯以及EEPROM存储器组成。2.根据权利要求I所述的神经网络教学演示平台,其特征是其信号输入采用光敏电阻进行卡片检测。3.根据权利要求I所述的神经网络教学演示平台,其特征是光敏电阻排列方式类似于七段数码管方式,大...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈恩策黄莹刘超涂光鹏唐厚君
申请(专利权)人:陈恩策
类型:发明
国别省市:

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