Pull to refresh
2
0

User

Send message

Математика для искусственных нейронных сетей для новичков, часть 1 — линейная регрессия

Reading time8 min
Views153K
Оглавление

Часть 1 — линейная регрессия
Часть 2 — градиентный спуск
Часть 3 — градиентный спуск продолжение

Введение


Этим постом я начну цикл «Нейронные сети для новичков». Он посвящен искусственным нейронным сетям (внезапно). Целью цикла является объяснение данной математической модели. Часто после прочтения подобных статей у меня оставалось чувство недосказанности, недопонимания — НС по-прежнему оставались «черным ящиком» — в общих чертах известно, как они устроены, известно, что делают, известны входные и выходные данные. Но тем не менее полное, всестороннее понимание отсутствует. А современные библиотеки с очень приятными и удобными абстракциями только усиливают ощущение «черного ящика». Не могу сказать, что это однозначно плохо, но и разобраться в используемых инструментах тоже никогда не поздно. Поэтому моей первичной целью является подробное объяснение устройства нейронных сетей так, чтобы абсолютно ни у кого не осталось вопросов об их устройстве; так, чтобы НС не казались волшебством. Так как это не математический трактат, я ограничусь описанием нескольких методов простым языком (но не исключая формул, конечно же), предоставляя поясняющие иллюстрации и примеры.

Цикл рассчитан на базовый ВУЗовский математический уровень читающего. Код будет написан на Python3.5 с numpy 1.11. Список остальных вспомогательных библиотек будет в конце каждого поста. Абсолютно все будет написано с нуля. В качестве подопытного выбрана база MNIST — это черно-белые, центрированные изображения рукописных цифр размером 28*28 пикселей. По-умолчанию, 60000 изображений отмечены для обучения, а 10000 для тестирования. В примерах я не буду изменять распределения по-умолчанию.
Читать дальше →
Total votes 54: ↑47 and ↓7+40
Comments43

Нейронная сеть Хопфилда на пальцах

Reading time7 min
Views84K

Статья посвящена введению в нейронные сети и примеру их реализации. В первой части дано небольшое теоретическое введение в нейронные сети на примере нейронной сети Хопфилда. Показано, как осуществляется обучение сети и как описывается ее динамика. Во второй части показано, как можно реализовать алгоритмы, описанные в первой части при помощи языка С++. Разработанная программа наглядно показывает способность нейронной сети очищать от шума ключевой образ. В конце статьи есть ссылка на исходный код проекта.


Читать дальше →
Total votes 20: ↑19 and ↓1+18
Comments22

Делаем трехосевой фрезерный станок с числовым программным управлением

Reading time10 min
Views35K
Идея сделать станок дома руками не нова. Каждый кто задумывается над реализацией такого оборудования в домашних условиях, должен руководствоваться своим мотивом создания. Мне это необходимо, потому, что от природы у меня не на столько ровные руки, чтобы сделать хорошие, даже более или менее габаритные, детали, а часто возникает задача изготовить точную сложную деталь, с чем станок хорошо справится. Всегда хватает новых идеи и задумок для реализации, а времени не очень много.


Читать дальше →
Total votes 44: ↑44 and ↓0+44
Comments71

Городской сканер из Half-Life 2 стал реальностью

Reading time1 min
Views24K

За тобой следят, %username%

Для разведки в городе Сити-17 из Half-Life 2 применялись разведывательные дроны особого типа, City Scanner. Полицейские силы из игры использовали такие дроны для того, чтобы следить за порядком в городе, и фиксировать все нарушения.

Теперь такой дрон стал реальностью. Правда, работают с ним не правоохранители, а любители квадрокоптеров. Создатель дрона — житель Саратова Валентин Демченко. Уже в ходе первого испытания дрон вызвал удивление прохожих. Еще бы — ведь не каждый день видишь перед собой то, что до сих пор было только частью популярной игры.
Читать дальше →
Total votes 24: ↑22 and ↓2+20
Comments37

Ubuntu. Русификация консоли в 2016 году

Reading time14 min
Views83K
Для меня было некоторым откровением узнать, что в 2016 году, в одном из крупных дистрибутивов GNU/Linux существуют проблемы с локализацией. А точнее, с локализацией текстовой консоли. Кто пользуется текстовой консолью в 2016 году? Не надо забывать, что есть множество дистрибутивов, базирующихся на Ubuntu и не все из них используют графическое окружение. Назову два примера: Ubuntu Server и Clonezilla.

Выглядит проблема так:



И присутствует в текущем релизе Ubuntu 15.10 и в бета-версии Ubuntu 16.04. Тем, кому интересно узнать причины проблемы и как можно её решить — прошу под хабракат.
Читать дальше →
Total votes 58: ↑51 and ↓7+44
Comments88

Веб-дизайн, inkscape и все-все-все, часть 1

Reading time4 min
Views36K
Есть для дизайна специальные программы как Sketch, но они есть только на маках (а у меня их нет) и занимаются только дизайном, хотя судя по обзорам делают это хорошо (unix-way как-никак). А есть фотошопы, гимпы и прочие корелы, которые используют не по назначению, об одном из таких случаев и есть этот топик. Картинка для привлечения внимания (на дизайн не претендую, да и не считаю его лучше того что есть сейчас, просто картинка):


Читать дальше →
Total votes 32: ↑25 and ↓7+18
Comments23

Перехват вызовов API-функций

Reading time11 min
Views74K
— Папа, я бежал за троллейбусом и сэкономил пять копеек!
— Сынок, бежал бы за такси — сэкономил бы пять рублей!


Сегодня я хочу рассказать вам, как сэкономить 10 тысяч долларов. А заодно, что гораздо менее интересно – научить перехватывать вызовы Win32 API функций, и не только. Хотя, в первую очередь – конечно, именно их.
Читать дальше →
Total votes 92: ↑88 and ↓4+84
Comments72

Перенаправление функций в разделяемых ELF-библиотеках

Reading time22 min
Views35K
Все мы пользуемся динамически-компонуемыми билиотеками. Их возможности поистине великолепны. Во-первых, такая библиотека загружается в физическое адресное пространство только один раз для всех процессов. Во-вторых, можно расширять функционал своей программы, подгружая дополнительную библиотеку, которая и будет этот функционал обеспечивать. И все это без перезапуска самой программы. А еще решается проблема обновлений. Для динамически компонуемой библиотеки можно определить стандартный интерфейс и влиять на функционал и качество своей основной программы, просто меняя версию библиотеки. Такие методы повторного использования кода даже получили название «архитектура plug-in’ов». Но топик не об этом.

Кстати, нетерпеливые могут все скачать и попробовать прямо сейчас.

Осторожно, много текста!
Total votes 81: ↑75 and ↓6+69
Comments30

Как работает реляционная БД

Reading time51 min
Views545K
Реляционные базы данных (РБД) используются повсюду. Они бывают самых разных видов, от маленьких и полезных SQLite до мощных Teradata. Но в то же время существует очень немного статей, объясняющих принцип действия и устройство реляционных баз данных. Да и те, что есть — довольно поверхностные, без особых подробностей. Зато по более «модным» направлениям (большие данные, NoSQL или JS) написано гораздо больше статей, причём куда более глубоких. Вероятно, такая ситуация сложилась из-за того, что реляционные БД — вещь «старая» и слишком скучная, чтобы разбирать её вне университетских программ, исследовательских работ и книг.

На самом деле, мало кто действительно понимает, как работают реляционные БД. А многие разработчики очень не любят, когда они чего-то не понимают. Если реляционные БД используют порядка 40 лет, значит тому есть причина. РБД — штука очень интересная, поскольку в ее основе лежат полезные и широко используемые понятия. Если вы хотели бы разобраться в том, как работают РБД, то эта статья для вас.
Читать дальше →
Total votes 232: ↑229 and ↓3+226
Comments134

PE (Portable Executable): На странных берегах

Reading time18 min
Views157K


Эта статья представляет из себя рассказ о том как устроены исполняемые файлы (в точку! Это именно те штуки, которые получаются после компиляции приложений с расширением .exe). После того, как написан код, подключены библиотеки, подгружены к проекту ресурсы (иконки для окон, какие-либо текстовые файлы, картинки и прочее) всё это компонуется в один единственный исполняемый файл, преимущественно с расширением .exe. Вот именно в этот омут мы и погрузимся.
*Статья находится под эгидой «для начинающих» поэтому будет изобиловать схемами и описанием важных элементов загрузки.
На палубу
Total votes 37: ↑32 and ↓5+27
Comments22

Способ написания синтаксических анализаторов на c++

Reading time11 min
Views32K
В этой статье рассказывается, как писать синтаксические анализаторы с помощью этой небольшой библиотеки на с++.

Обычно, текст на машинном языке состоит из предложений, те — из подпредложений, а те, в свою очередь, из подподпредложений, и так вплоть до символов.

Например, элемент xml состоит из открывающего тега, содержимого и закрывающего тега. —> Открывающий тег состоит из '<', имени тега, возможно пустого списка атрибутов и '>'. —> Закрывающий тег состоит из '</', имени тега и '>'. —> Атрибут состоит из имени, знаков '=', '"', строки символов и снова '"'. —> Содержимое в свою очередь тоже может содержать элементы. —> И т.д. Таким образом, после разбора получается синтаксическое дерево.

Такие языки удобно описывать формой Бэкуса-Наура (БНФ), где каждый нетерминал соответствует некоторому предложению языка. Когда мы пишем программы, мы обычно разбиваем их на функции и подфункции, и раз мы собрались писать синтаксический анализатор, пусть каждому нетерминалу БНФ соответствует одна функция нашего анализатора, и пусть каждая такая функция:

  • пытается разобрать это предложение с заданной позиции
  • возвращает, удалось ли ей это сделать
  • возвращает позицию, где закончился разбор или произошла ошибка
  • а также, возможно, возвращает некоторые дополнительные данные, которые мы хотим получить в результате разбора

Например для БНФ вида expr ::= expr1 expr2 expr3 будем писать такую функцию:
Читать дальше →
Total votes 19: ↑16 and ↓3+13
Comments29

Абсолютный минимум. Как квантовая теория объясняет наш мир

Reading time4 min
Views30K
Привет, Хаброжители!
Мы пополнили нашу серию New Science книгой Майкла Файера

image

Физика — это сложнейшая комплексная наука, она насколько сложна, настолько и увлекательна. Если отбросить математическую составляющую, физика сразу становится доступной любому человеку, обладающему любопытством и воображением. Мы легко поймем концепцию теории гравитации, обойдясь без сложных математических уравнений. Поэтому всем, кто задумывается о том, что делает ягоды черники синими, а клубники — красными; кто сомневается, что звук распространяется в виде волн; кто интересуется, почему поведение света так отличается от любого другого явления во Вселенной, нужно понять, что все дело — в квантовой физике.
Эта книга презентует (и демистифицирует) для обычных людей волшебный мир квантовой науки, как ни одна другая книга. Она рассказывает о базовых научных понятиях, от световых частиц до состояний материи и причинах негативного влияния парниковых газов, раскрывая каждую тему без использования специфической научной терминологии — примерами из обычной повседневной жизни. Безусловно, книга по квантовой физике не может обойтись без минимального набора формул и уравнений, но это необходимый минимум, понятный большинству читателей. По мнению автора, книга, популяризирующая науку, должна быть доступной, но не опускаться до уровня читателя, а поднимать и развивать его интеллект и общий культурный уровень.Написанная в лучших традициях Стивена Хокинга и Льюиса Томаса, книга популяризирует увлекательные открытия из области квантовой физики и химии, сочетая представления и суждения современных ученых с яркими и наглядными примерами из повседневной жизни.
Читать дальше →
Total votes 21: ↑15 and ↓6+9
Comments21

SASM – IDE для ассемблера

Reading time4 min
Views121K
Здравствуйте, уважаемые хабравчане!

Данным постом хочу представить сообществу проект, который время от времени писался мной последний год: SASM (SimpleASM) — IDE для разработки программ на языке ассемблера x86 и x86-64.

image

SASM — простая кроссплатформенная (доступна на Windows и Linux) среда разработки для языков ассемблера NASM, MASM, GAS, FASM с подсветкой синтаксиса и отладчиком. Программа работает «из коробки» и хорошо подойдет для начинающих изучение языка ассемблера. Основана на Qt. Распространяется по свободной лицензии GNU GPL v3.0.

Исходники лежат в репозитории на GitHub.
Бинарники можно скачать на сайте программы.

Под катом Вы найдете немножко истории и более подробное описание возможностей.
Читать дальше →
Total votes 131: ↑126 and ↓5+121
Comments39

Еще одно сравнение производительности С++ и C#

Reading time5 min
Views45K
Навеяно вот этой статьей.

Существует три мнения относительно производительности C++ и C#.

Те кто знают (или думают что знают) C++ считают, что C++ в разы или даже на порядки быстрее.
Те кто знают C++ и C# знают, что для обычных задач быстродействие C++ не нужно, а там где нужно — можно и C#-код заоптимизировать до невозможности. Верхний предел оптимизации у C++ выше, чем у C#, но такие рекорды никому не нужны.
Те кто знают только C# — никогда не испытывали проблем с его быстродействием.

Люди из первой категории все время пытаются доказать свою правоту. При этом приводят примеры оптимизированного кода на C++ и самого пессимизированного кода на C#.
Читать дальше →
Total votes 64: ↑46 and ↓18+28
Comments334

Дополненная реальность на Qt

Reading time8 min
Views37K


Сейчас дополненная реальность – это одно из самых интересных направлений. Поэтому я и взялся за ее изучение, а результатом этого стала собственная реализация кроссплатформенной безмаркерной дополненной реальности на Qt. Речь в этой статье пойдет о том, как это было реализовано (или же как это реализовать самому). Под катом можно найти демку и ссылку на проект на гитхабе.
Читать дальше →
Total votes 39: ↑38 and ↓1+37
Comments12

Простейший физический движок

Reading time4 min
Views65K
Вас интересуют игры? Хотите создать игру но не знаете с чего начать? Тогда вам сюда. В этой статье я рассмотрю простейший физический движок, с построения которого можно начать свой путь в GameDev'e. И да, движок будем писать с нуля.
Читать дальше →
Total votes 42: ↑32 and ↓10+22
Comments38

Анатомия программы в памяти

Reading time6 min
Views86K
Управление памятью – одна из главных задач ОС. Она критична как для программирования, так и для системного администрирования. Я постараюсь объяснить, как ОС работает с памятью. Концепции будут общего характера, а примеры я возьму из Linux и Windows на 32-bit x86. Сначала я опишу, как программы располагаются в памяти.

Каждый процесс в многозадачной ОС работает в своей «песочнице» в памяти. Это виртуальное адресное пространство, которое в 32-битном режиме представляет собою 4Гб блок адресов. Эти виртуальные адреса ставятся в соответствие (mapping) физической памяти таблицами страниц, которые поддерживает ядро ОС. У каждого процесса есть свой набор таблиц. Но если мы начинаем использовать виртуальную адресацию, приходится использовать её для всех программ, работающих на компьютере – включая и само ядро. Поэтому часть пространства виртуальных адресов необходимо резервировать под ядро.

image

Это не значит, что ядро использует так много физической памяти – просто у него в распоряжении находится часть адресного пространства, которое можно поставить в соответствие необходимому количеству физической памяти. Пространство памяти для ядра отмечено в таблицах страниц как эксклюзивно используемое привилегированным кодом, поэтому если какая-то программа пытается получить в него доступ, случается page fault. В Linux пространство памяти для ядра присутствует постоянно, и ставит в соответствие одну и ту же часть физической памяти у всех процессов. Код ядра и данные всегда имеют адреса, и готовы обрабатывать прерывания и системные вызовы в любой момент. Для пользовательских программ, напротив, соответствие виртуальных адресов реальной памяти меняется, когда происходит переключение процессов:
Читать дальше →
Total votes 62: ↑61 and ↓1+60
Comments24

Документируем код эффективно при помощи Doxygen

Reading time18 min
Views364K


Данная статья входит в получившийся цикл статей о системе документирования Doxygen:

  1. Документируем код эффективно при помощи Doxygen
  2. Оформление документации в Doxygen
  3. Построение диаграмм и графов в Doxygen

Это первая и основная статья из упомянутого цикла и она представляет собой введение в систему документирования исходных текстов Doxygen, которая на сегодняшний день, по имеющему основания заявлению разработчиков, стала фактически стандартом для документирования программного обеспечения, написанного на языке C++, а также получила пусть и менее широкое распространение и среди ряда других языков.

В этой статье мы сначала познакомимся с самой системой и её возможностями, затем разберёмся с её установкой и базовыми принципами работы, и, наконец, завершим знакомство рассмотрением различных примеров документации, примеров того, как следует документировать те или иные части кода. Словом, познакомимся со всем тем, что позволит вам освоиться и начать работать с этой замечательной системой.
Читать дальше →
Total votes 52: ↑52 and ↓0+52
Comments39

Просто о Qt. Библиотека контейнеров

Reading time7 min
Views157K
Привет, хабр!

Сегодня я хотел бы рассказать о интересной и полезной фиче. Имя ее — Библиотека контейнеров. Это не одна, а целая группа полезных фич. А их назначение — организация и обработка групп элементов. Звучит интересно, да? Сейчас рассмотрим поближе — добро пожаловать под кат.
Читать дальше →
Total votes 38: ↑29 and ↓9+20
Comments45
1

Information

Rating
Does not participate
Registered
Activity