next up previous contents
: 考察・検討 : 初期値、学習定数を変化させたときの学習 : 実験概要   目次


実験結果

結合荷重の初期値、$\eta $、$\alpha $を変更した場合の結果を順に示す。

  1. 結合荷重の初期値を変更した場合の学習結果

    結合荷重の初期値はrand48関数で決めており、 srand48関数により、その乱数の種を変更することで 結合荷重の初期値を変化させる。 今回の実験では乱数を与える結合荷重の数は16個であるので このランダム関数で十分であると考えられる。 乱数の種は1から5までの整数を用いた。

    結合荷重の初期値を変化させた時の各遅れ時間における 学習結果は表6.5から6.10に示す。


    表 6.5: ランダムの種を変更した場合の学習（教師信号：$n=9$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    1 V A ○ ○ A V V V A A
    2 V A V A A V V V A A
    乱数の種 3 V A ○ ○ ○ V V ○ V A
    4 V A V A A V V V A A
    5 V ○ ○ ○ ○ V ○ ○ ○ ○
    表 6.6: ランダムの種を変更した場合の学習（教師信号：$n=10$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    1 A V V ○ ○ A V V A A A
    2 A V V A A A V V V A A
    乱数の種 3 A V V ○ ○ A V V ○ A A
    4 A V V A A A V V V
    5 A A A ○ ○ ○ ○ A A V ○ ○ ○ ○ A
    表 6.7: ランダムの種を変更した場合の学習（教師信号：$n=11$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    1 A V A A ○ A V V V A A A
    2 V A V A A A V V V A A
    乱数の種 3 V A A ○ ○ A V V A A A A
    4 V V A V V V V
    5 A A V A ○ ○ ○ ○ V V ○ ○ ○ ○


    表 6.8: ランダムの種を変更した場合の学習（教師信号：$n=12$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    1 V V V A ○ A A V A A
    2 V V V A A A A V A A
    乱数の種 3 V V V ○ ○ ○ A V A A
    4 V V V A
    5 V A ○ ○ ○ ○ ○ A ○ ○ ○
    表 6.9: ランダムの種を変更した場合の学習（教師信号：$n=13$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    1 V V V A A A A A A
    2 V V V A A A A
    乱数の種 3 V V V A ○ ○ ○
    4 V V V V
    5 V V V ○ ○ ○ ○ A A ○
    表 6.10: ランダムの種を変更した場合の学習（教師信号：$n=14$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    1 A V V A A A A A A
    2 A V V A A A A A
    乱数の種 3 A V V A ○ ○ ○ ○
    4 A V V A A A A
    5 A V V ○ ○ ○ ○ ○ A A

    表から、結合荷重の初期値によって 学習結果に変化が表れることが分かる。 しかし、学習が成功した場合も含めた学習中の誤差に変化があるものは 乱数の種を変えても遅れ時間がほとんど変わっていない。 このことから結合荷重の初期値は遅れ時間の決定に 関係しない可能性が高いことが言える。

  2. 学習係数$\eta $を変化させた場合の学習結果

    学習係数$\eta $を変化させた時の各遅れ時間における 学習結果を表6.11から6.16に示す。 $\eta $は0.025、0.050、0.075、0.1と変化させた。


    表 6.11: $\eta $を変更した場合の学習（教師信号：$n=9$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.025 V A ○ ○ ○ V V V A A
    学習係数 0.050 V A ○ ○ A V V V A A
    $\eta $ 0.075 V A ○ ○ V V V V
    0.100 V A V ○ A A V V V V
    表 6.12: $\eta $を変更した場合の学習（教師信号：$n=10$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.025 V V ○ ○ A A A V V A A A A
    学習係数 0.050 A V V ○ ○ A V V A A A
    $\eta $ 0.075 V V ○ ○ A V V A A A
    0.100 A V V ○ ○ A V V V A A
    表 6.13: $\eta $を変更した場合の学習（教師信号：$n=11$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.025 A V A ○ A A A A A V V V A A A
    学習係数 0.050 A V A A ○ A V V V A A A
    $\eta $ 0.075 V ○ ○ ○ A V V V A A
    0.100 V A A ○ ○ V V A


    表 6.14: $\eta $を変更した場合の学習（教師信号：$n=12$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.025 V V V ○ A A A V A A A
    学習係数 0.050 V V V A ○ A A V A A
    $\eta $ 0.075 V V V A ○ ○ A A A A
    0.100 V V V ○ ○ ○ A A A A
    表 6.15: $\eta $を変更した場合の学習（教師信号：$n=13$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.025 V V V A A A A A A A A
    学習係数 0.050 V V V A A A A A A
    $\eta $ 0.075 V V V A ○ ○ A A A
    0.100 V V V V ○ ○ ○ A
    表 6.16: $\eta $を変更した場合の学習（教師信号：$n=14$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.025 A V V V A A A A A A
    学習係数 0.050 A V V A A A A A A
    $\eta $ 0.075 V V A A ○ ○
    0.100 V V A ○ ○ ○ ○ A

    この結果から、$\eta $を変化させることによって 学習結果に変化が表れることが分かる。 しかし、$\eta $を変化させた場合でも 学習中の誤差に変化がおきる 遅れ時間は教師信号ごとに ほぼ同じであった。

  3. 安定化係数$\alpha $を変化させた場合の学習結果

    安定化係数$\alpha $を変化させた時の各遅れ時間における 学習結果を表6.17から6.22に示す。 $\alpha $は0.0005、0.0025、0.0075、0.0100と変化させた。


    表 6.17: $\alpha $を変更した場合の学習（教師信号：$n=9$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.0005 V A ○ ○ A V V V A A
    安定化係数 0.0025 V A ○ ○ A V V V A A
    $\alpha $ 0.0050 V A ○ ○ A V V V A A
    0.0075 V A ○ ○ A V V V A A
    0.0100 V A ○ ○ A V V V A A
    表 6.18: $\alpha $を変更した場合の学習（教師信号：$n=10$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.0005 A V V ○ ○ A V V A A A
    安定化係数 0.0025 V V V ○ ○ A V V A A A
    $\alpha $ 0.0050 V V V ○ ○ A V V A A A
    0.0075 V V V A ○ A V V A A A
    0.0100 V V V ○ ○ A V V A A A
    表 6.19: $\alpha $を変更した場合の学習（教師信号：$n=11$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.0005 A V A A ○ A V V V A A A
    安定化係数 0.0025 V A ○ A A V V V A A A
    $\alpha $ 0.0050 V A ○ ○ A A V V V A A A
    0.0075 V A A ○ A A V V V A A A
    0.0100 V A A ○ A A V V A A A A


    表 6.20: $\alpha $を変更した場合の学習（教師信号：$n=12$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.0005 V V V A ○ A A V A A
    安定化係数 0.0025 V V V ○ ○ A A A V A A
    $\alpha $ 0.0050 V V V A ○ A A A V A A
    0.0075 V V V ○ ○ A A A V A A
    0.0100 V V V A A A A A V A A
    表 6.21: $\alpha $を変更した場合の学習（教師信号：$n=13$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.0005 V V V A A A A A A
    安定化係数 0.0025 V V A A A A A A A A
    $\alpha $ 0.0050 V V A A A A A A A
    0.0075 A V A A A A A A A
    0.0100 V V A A A A A A A A
    表 6.22: $\alpha $を変更した場合の学習（教師信号：$n=14$の正弦波）
    遅れ時間
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
    0.0005 A V V A A A A A A
    安定化係数 0.0025 V V V A A A A A A
    $\alpha $ 0.0050 V V V A A A A A
    0.0075 V V V V A A A A
    0.0100 V V V V A A A A

    この結果から、$\alpha $を変化させることによって 学習結果に変化が表れることが分かる。 しかし、$\alpha $を変化させた場合でも 学習中の誤差に変化がおきる 遅れ時間は教師信号ごとにほぼ同じであった。

以上のことから、結合荷重の初期値、学習係数$\eta $、安定化係数$\alpha $の どのパラメータを変化させた場合でも、 遅れ時間の決定にはほとんど影響しなかったことが分かる。 しかし、学習係数$\eta $や安定化係数$\alpha $の 変化させた範囲は十分とは言えず、 教師信号の波形も正弦波のみしか行なっていないため、 このパラメータが遅れ時間の決定に関わりがないと 言い切ることはできない。

next up previous contents
: 考察・検討 : 初期値、学習定数を変化させたときの学習 : 実験概要   目次
Deguchi Lab. 平成20年3月5日