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e3a804242c
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52
Layer.cpp
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52
Layer.cpp
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@ -0,0 +1,52 @@
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#include "Layer.h"
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Layer::Layer(unsigned int numNeurons)
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{
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for (unsigned int i = 0; i < numNeurons; ++i)
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{
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push_back(Neuron());
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}
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}
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void Layer::setOutputValues(const std::vector<double> & outputValues)
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{
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if (size() != outputValues.size())
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{
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throw std::exception("The number of output values has to match the layer size");
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}
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auto valueIt = outputValues.begin();
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for (Neuron &neuron : *this)
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{
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neuron.setOutputValue(*valueIt++);
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}
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}
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void Layer::feedForward(const Layer &inputLayer)
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int neuronNumber = 0;
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for (Neuron &neuron : *this)
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{
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neuron.feedForward(inputLayer.getWeightedSum(neuronNumber));
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}
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}
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double Layer::getWeightedSum(int outputNeuron) const
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{
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double sum = 0.0;
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for (const Neuron &neuron : *this)
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{
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sum += neuron.getWeightedOutputValue(outputNeuron);
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}
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return sum;
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}
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void Layer::connectTo(const Layer & nextLayer)
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{
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for (Neuron &neuron : *this)
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{
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neuron.createOutputWeights(nextLayer.size());
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}
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}
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16
Layer.h
Normal file
16
Layer.h
Normal file
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@ -0,0 +1,16 @@
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#pragma once
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#include <vector>
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#include "Neuron.h"
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class Layer : public std::vector < Neuron >
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{
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public:
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Layer(unsigned int numNeurons);
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void setOutputValues(const std::vector<double> & outputValues);
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void feedForward(const Layer &inputLayer);
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double getWeightedSum(int outputNeuron) const;
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void connectTo(const Layer & nextLayer);
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};
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75
Net.cpp
Normal file
75
Net.cpp
Normal file
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@ -0,0 +1,75 @@
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#include "Net.h"
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Net::Net(std::initializer_list<unsigned int> layerSizes)
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{
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if (layerSizes.size() < 3)
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{
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throw std::exception("A net needs at least 3 layers");
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}
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for (unsigned int numNeurons : layerSizes)
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{
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push_back(Layer(numNeurons));
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}
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for (auto layerIt = begin(); layerIt != end() - 1; ++layerIt)
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{
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Layer ¤tLayer = *layerIt;
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const Layer &nextLayer = *(layerIt + 1);
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currentLayer.connectTo(nextLayer);
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}
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}
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void Net::feedForward(const std::vector<double> &inputValues)
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{
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Layer &inputLayer = front();
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if (inputLayer.size() != inputValues.size())
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{
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throw std::exception("The number of input values has to match the input layer size");
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}
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inputLayer.setOutputValues(inputValues);
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for (auto layerIt = begin(); layerIt != end() - 1; ++layerIt)
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{
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const Layer ¤tLayer = *layerIt;
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Layer &nextLayer = *(layerIt + 1);
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nextLayer.feedForward(currentLayer);
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}
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}
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std::vector<double> Net::getResult()
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{
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std::vector<double> result;
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const Layer &outputLayer = back();
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for (const Neuron &neuron : outputLayer)
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|
{
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result.push_back(neuron.getOutputValue());
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}
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return result;
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|
}
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void Net::backProp(const std::vector<double> &targetValues)
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{
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const Layer &outputLayer = back();
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|
||||||
|
if (targetValues.size() != outputLayer.size())
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|
{
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|
throw std::exception("The number of target values has to match the output layer size");
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|
}
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std::vector<double> resultValues = getResult();
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double rmsError = 0.0;
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for (unsigned int i = 0; i < resultValues.size(); ++i)
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{
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double delta = resultValues[i] - targetValues[i];
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|
rmsError += delta * delta;
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|
}
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|
rmsError = sqrt(rmsError / resultValues.size());
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|
}
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154
Net.h
154
Net.h
|
@ -2,158 +2,14 @@
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#include <vector>
|
#include <vector>
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class Neuron
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#include "Layer.h"
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{
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private:
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double outputValue;
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std::vector<double> outputWeights;
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public:
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void setOutputValue(double value)
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{
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outputValue = value;
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}
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static double transferFunction(double inputValue)
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{
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return std::tanh(inputValue);
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}
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void feedForward(double inputValue)
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{
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outputValue = Neuron::transferFunction(inputValue);
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}
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double getWeightedOutputValue(int outputNeuron) const
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{
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return outputValue * outputWeights[outputNeuron];
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}
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void createOutputWeights(unsigned int number)
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{
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outputWeights.clear();
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for (unsigned int i = 0; i < number; ++i)
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{
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outputWeights.push_back(std::rand() / (double)RAND_MAX);
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}
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}
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double getOutputValue() const
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{
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return outputValue;
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}
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||||||
};
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||||||
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class Layer : public std::vector < Neuron >
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{
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||||||
public:
|
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||||||
Layer(unsigned int numNeurons)
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||||||
{
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||||||
for (unsigned int i = 0; i < numNeurons; ++i)
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||||||
{
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push_back(Neuron());
|
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||||||
}
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}
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void setOutputValues(const std::vector<double> & outputValues)
|
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||||||
{
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||||||
if (size() != outputValues.size())
|
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||||||
{
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||||||
throw std::exception("The number of output values has to match the layer size");
|
|
||||||
}
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auto valueIt = outputValues.begin();
|
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||||||
for (Neuron &neuron : *this)
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||||||
{
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neuron.setOutputValue(*valueIt++);
|
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}
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}
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void feedForward(const Layer &inputLayer)
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{
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int neuronNumber = 0;
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for (Neuron &neuron : *this)
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||||||
{
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neuron.feedForward(inputLayer.getWeightedSum(neuronNumber));
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}
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}
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double getWeightedSum(int outputNeuron) const
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{
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double sum = 0.0;
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for (const Neuron &neuron : *this)
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{
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sum += neuron.getWeightedOutputValue(outputNeuron);
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}
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return sum;
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}
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void connectTo(const Layer & nextLayer)
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||||||
{
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for (Neuron &neuron : *this)
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||||||
{
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neuron.createOutputWeights(nextLayer.size());
|
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||||||
}
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|
||||||
}
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||||||
};
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||||||
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||||||
class Net : public std::vector < Layer >
|
class Net : public std::vector < Layer >
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||||||
{
|
{
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public:
|
public:
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||||||
Net(std::initializer_list<unsigned int> layerSizes)
|
Net(std::initializer_list<unsigned int> layerSizes);
|
||||||
{
|
|
||||||
if (layerSizes.size() < 3)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
throw std::exception("A net needs at least 3 layers");
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
for (unsigned int numNeurons : layerSizes)
|
void feedForward(const std::vector<double> &inputValues);
|
||||||
{
|
std::vector<double> getResult();
|
||||||
push_back(Layer(numNeurons));
|
void backProp(const std::vector<double> &targetValues);
|
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}
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||||||
for (auto layerIt = begin(); layerIt != end() - 1; ++layerIt)
|
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{
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Layer ¤tLayer = *layerIt;
|
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||||||
const Layer &nextLayer = *(layerIt + 1);
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currentLayer.connectTo(nextLayer);
|
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}
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||||||
}
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void feedForward(const std::vector<double> &inputValues)
|
|
||||||
{
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Layer &inputLayer = front();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (inputLayer.size() != inputValues.size())
|
|
||||||
{
|
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||||||
throw std::exception("The number of input values has to match the input layer size");
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
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||||||
inputLayer.setOutputValues(inputValues);
|
|
||||||
|
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||||||
for (auto layerIt = begin(); layerIt != end() - 1; ++layerIt)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
const Layer ¤tLayer = *layerIt;
|
|
||||||
Layer &nextLayer = *(layerIt + 1);
|
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||||||
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|
||||||
nextLayer.feedForward(currentLayer);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
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||||||
std::vector<double> getResult()
|
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||||||
{
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std::vector<double> result;
|
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|
||||||
const Layer &outputLayer = back();
|
|
||||||
for (const Neuron &neuron : outputLayer)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
result.push_back(neuron.getOutputValue());
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
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||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
};
|
};
|
|
@ -78,10 +78,15 @@
|
||||||
</Link>
|
</Link>
|
||||||
</ItemDefinitionGroup>
|
</ItemDefinitionGroup>
|
||||||
<ItemGroup>
|
<ItemGroup>
|
||||||
|
<ClCompile Include="Layer.cpp" />
|
||||||
|
<ClCompile Include="Net.cpp" />
|
||||||
<ClCompile Include="Neuro.cpp" />
|
<ClCompile Include="Neuro.cpp" />
|
||||||
|
<ClCompile Include="Neuron.cpp" />
|
||||||
</ItemGroup>
|
</ItemGroup>
|
||||||
<ItemGroup>
|
<ItemGroup>
|
||||||
|
<ClInclude Include="Layer.h" />
|
||||||
<ClInclude Include="Net.h" />
|
<ClInclude Include="Net.h" />
|
||||||
|
<ClInclude Include="Neuron.h" />
|
||||||
</ItemGroup>
|
</ItemGroup>
|
||||||
<Import Project="$(VCTargetsPath)\Microsoft.Cpp.targets" />
|
<Import Project="$(VCTargetsPath)\Microsoft.Cpp.targets" />
|
||||||
<ImportGroup Label="ExtensionTargets">
|
<ImportGroup Label="ExtensionTargets">
|
||||||
|
|
|
@ -18,10 +18,25 @@
|
||||||
<ClCompile Include="Neuro.cpp">
|
<ClCompile Include="Neuro.cpp">
|
||||||
<Filter>Source Files</Filter>
|
<Filter>Source Files</Filter>
|
||||||
</ClCompile>
|
</ClCompile>
|
||||||
|
<ClCompile Include="Net.cpp">
|
||||||
|
<Filter>Source Files</Filter>
|
||||||
|
</ClCompile>
|
||||||
|
<ClCompile Include="Layer.cpp">
|
||||||
|
<Filter>Source Files</Filter>
|
||||||
|
</ClCompile>
|
||||||
|
<ClCompile Include="Neuron.cpp">
|
||||||
|
<Filter>Source Files</Filter>
|
||||||
|
</ClCompile>
|
||||||
</ItemGroup>
|
</ItemGroup>
|
||||||
<ItemGroup>
|
<ItemGroup>
|
||||||
<ClInclude Include="Net.h">
|
<ClInclude Include="Net.h">
|
||||||
<Filter>Header Files</Filter>
|
<Filter>Header Files</Filter>
|
||||||
</ClInclude>
|
</ClInclude>
|
||||||
|
<ClInclude Include="Layer.h">
|
||||||
|
<Filter>Header Files</Filter>
|
||||||
|
</ClInclude>
|
||||||
|
<ClInclude Include="Neuron.h">
|
||||||
|
<Filter>Header Files</Filter>
|
||||||
|
</ClInclude>
|
||||||
</ItemGroup>
|
</ItemGroup>
|
||||||
</Project>
|
</Project>
|
43
Neuron.cpp
Normal file
43
Neuron.cpp
Normal file
|
@ -0,0 +1,43 @@
|
||||||
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Neuron.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
void Neuron::setOutputValue(double value)
|
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|
{
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|
outputValue = value;
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|
}
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||||||
|
|
||||||
|
double Neuron::transferFunction(double inputValue)
|
||||||
|
{
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||||||
|
return std::tanh(inputValue);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double Neuron::transferFunctionDerivative(double inputValue)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return 1.0 - (inputValue * inputValue);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Neuron::feedForward(double inputValue)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
outputValue = Neuron::transferFunction(inputValue);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double Neuron::getWeightedOutputValue(int outputNeuron) const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return outputValue * outputWeights[outputNeuron];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Neuron::createOutputWeights(unsigned int number)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
outputWeights.clear();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (unsigned int i = 0; i < number; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
outputWeights.push_back(std::rand() / (double)RAND_MAX);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double Neuron::getOutputValue() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return outputValue;
|
||||||
|
}
|
19
Neuron.h
Normal file
19
Neuron.h
Normal file
|
@ -0,0 +1,19 @@
|
||||||
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <vector>
|
||||||
|
|
||||||
|
class Neuron
|
||||||
|
{
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
double outputValue;
|
||||||
|
std::vector<double> outputWeights;
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
void setOutputValue(double value);
|
||||||
|
static double transferFunction(double inputValue);
|
||||||
|
static double transferFunctionDerivative(double inputValue);
|
||||||
|
void feedForward(double inputValue);
|
||||||
|
double getWeightedOutputValue(int outputNeuron) const;
|
||||||
|
void createOutputWeights(unsigned int number);
|
||||||
|
double getOutputValue() const;
|
||||||
|
};
|
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