Εξελικτικά τεχνητά νευρωνικά δίκτυα

• Κύριος συγγραφέας: Αλεξανδρόπουλος, Σταμάτιος-Άγγελος
• Άλλοι συγγραφείς: Βραχάτης, Μηχαήλ
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα; Εξελικτικός υπολογισμός; Γενετικοί αλγόριθμοι; Εξελικτικά τεχνητά νευρωνικά δίκτυα; Εξελικτικοί αλγόριθμοι; Artificial neural networks; Evolutionary computation; Genetic algorithms; Evolutionary artificial neural networks; Evolutionary algorithms; 006.3

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάμε μια ειδική κατηγορία Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων (ΤΝΔ), που τα τελευταία χρόνια έχουν απασχολήσει έντονα την επιστημονική κοινότητα, τα λεγόμενα Εξελικτικά Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα (ΕΤΝΔ). Πιο συγκεκριμένα στο Κεφάλαιο 1 παραθέτουμε εισαγωγικές έννοιες και όρους αναφορικά με τα ΤΝΔ, έννοιες που θα χρειαστούν στα επόμενα κεφάλαια της εργασίας. Εξηγούμε τον τρόπο λειτουργίας των ΤΝΔ, περιγράφοντας τα βασικά κομμάτια ενός ΤΝΔ, τα βασικά μοντέλα και τις αρχιτεκτονικές που χρησιμοποιούνται ευρέως στον χώρο. Εστιάζουμε στο μοντέλο των Πολυεπίπεδων ΤΝΔ Εμπρόσθιας Διατροφοδότησης και στην Εκπαίδευση αυτού του μοντέλου με τον πιο γνωστό αλγόριθμο μάθησης, τον αλγόριθμο Οπίσθιας Διάδοσης. Το Κεφάλαιο 2 αφιερώνεται στα διάφορα μοντέλα Εξελικτικού Υπολογισμού (ΕΥ) και τους Εξελικτικούς Αλγόριθμους (ΕΑ). Παραθέτουμε τη συσχέτιση αυτών των τεχνητών εξελικτικών διαδικασιών με τις αντίστοιχες βιολογικές διαδικασίες της φυσικής εξέλιξης και εστιάζουμε στα πιο γνωστά μοντέλα ΕΑ και ιδιαίτερα στους Γενετικούς Αλγορίθμους (ΓΑ). Ακόμα, συζητάμε τους βασικούς άξονες των γενετικών τελεστών όπως και τον τρόπο λειτουργίας αυτών, καθώς και τη σύγλιση αλλά και την πολυπλοκότητα των ΕΑ. Στο Κεφάλαιο 3 συναντάμε το "πάντρεμα" των ΤΝΔ με τις εξελικτικές διαδικασίες του δευτέρου κεφαλαίου. Έτσι, παρουσιάζουμε τα ΕΤΝΔ και τον τρόπο δημιουργίας αυτών. Καταγράφουμε τις προσπάθειες που έχουν γίνει από την επιστημονική κοινότητα ώστε να χρησιμοποιηθούν σε πληθώρα παραδειγμάτων έναντι των κλασικών ΤΝΔ, όπως τα σχετικά αποτελέσματα και παρατηρήσεις. Συγκεκριμένα, εστιάζουμε στον τρόπο εξέλιξης των συναπτικών βαρών, της αρχιτεκτονικής και των κανόνων μάθησης, παρουσιάζοντας τα σημεία που υπερτερούν σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Το κεφάλαιο αυτό κλείνει με μια ευρύτερη συζήτηση για τις υβριδικές τεχνικές βελτιστοποίησης, αντίστοιχα σχόλια και προβληματισμούς. Η παρουσίαση της διπλωματικής εργασίας ολοκληρώνεται με το Κεφάλαιο 4 στο οποίο καταγράφονται συνοπτικά παρατηρήσεις αλλά και μελλοντικές φιλοδοξίες αναφορικά με τα ΕΤΝΔ.