Đại học Bách Khoa TP.HCM ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ 2. Năm học 2012-2013 Khoa Điện – Điện Tử Môn: NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH Bộ môn ĐKTĐ Ngày thi: 11/06/2013. Thời gian làm bài: 90 phút ---o0o--- (Sinh viên được phép sử dụng tài liệu) Bài 1: (2.5 điểm) Cho mạng thần kinh ở hình 1, trong đó hàm kích hoạt ở lớp ẩn là hàm sigmoid lưỡng cực (hàm tansig) với =1, hàm kích hoạt ở lớp ra là hàm tuyến tính. Cho biết trọng số ban đầu của mạng như sau: 0.2)1( v11  ; 0.1)1( v21  ; 0.1)1( v12  ; 5.0)1( v22  ; 0.1)1( w1  ; 0.1)1( w2  . Cho tập dữ liệu huấn luyện mạng: , 6.02.04.0 0.18.05.0         X  D   101  Áp dụng giải thuật lan truyền ngược với hệ số học   4.0 , hãy tính trọng số của mạng sau 1 bước huấn luyện. Bài 2: (2.5 điểm) Cho tập dữ liệu gồm 3 nhóm biểu diễn trên đồ thị ở hình 2, hãy trình bày cấu trúc và cách huấn luyện mạng Perceptron (giải thuật? dữ liệu?) để phân tập dữ liệu thành 3 nhóm. Bài 3: (2.5 điểm) Xét bài toán điều khiển đoàn xe vận tải, trong đó xe dẫn đầu (xe 1) do người lái, xe theo sau (xe 2) được điều khiển tự động bám theo xe trước. Dùng ra đa có thể đo khoảng cách y giữa xe sau và xe trước. Cho tín hiệu điều khiển u là lực (do động cơ hoặc bộ hãm) tác động lên xe. Miền giá trị của u là 10 u 10 (kN). Hãy thiết kế bộ điều khiển mờ điều khiển xe sau bám theo xe trước và cách xe trước khoảng cách yd=8m. Trình bày chi tiết các bước thiết kế và vẽ hình minh họa ý tưởng đưa ra 5 qui tắc điều khiển bất kỳ. Bài 4: (2.5 điểm) Xét bài toán nhận dạng bảng số xe trong các hệ thống giữ xe tự động. Giả sử bằng cách áp dụng các giải thuật xử lý ảnh ta đã tách ra được các số riêng lẽ như hình 4. Hãy trình bày cách sử dụng mạng thần kinh để nhận dạng các số từ 0 đến 9 ở hình 4. Trình bày rõ cấu trúc mạng thần kinh, các đặc trưng dùng để nhận dạng, cách tạo ra dữ liệu để huấn luyện mạng, giải thuật dùng để huấn luyện mạng,... Hình 4 Hết CNBM 1 x1 x2 1 2 1 1 2 Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Hình 2 y x2 x1 v11 v22 v21 v12 w1 w2 z1 z2 Hình 1 y u 2 1 Hình 3 fb.com/ .vn Đại học Bách Khoa TP.HCM ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA HK 2 Năm học 2012-2013 Khoa Điện – Điện Tử Môn: NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH Bộ môn ĐKTĐ Ngày thi: 11/06/2013. Thời gian làm bài: 90 phút ---o0o--- (Sinh viên được phép sử dụng tài liệu) Bài 1: (2.5 điểm) Dữ liệu huấn luyện mạng: , 6.02.04.0 0.18.05.0         X  D   101  Bước 1: k=1;   4.0 ; 0.2)1( v11  ; 0.1)1( v21  ; 0.1)1( v12   ; 5.0)1( v22  ; 0.1)1( w1  ; 0.1)1( w2  Bước 2: Tính ngõ ra của mạng (truyền thuận dữ liệu) Lớp ẩn (0.75 đ) 6.04.00.1)5.0(0.2)1()1()1()1()1()1()1( xvxvnet 22111111  T h v x 7.04.05.0)5.0(0.1)1()1()1()1()1()1()1( xvxvnet 22211222  T h xv 2913.01 )6.0exp(1 2 1 )exp(1 2 )()1( 1 11      h hh net netaz 3364.01 )7.0exp(1 2 1 )exp(1 2 )()1( 2 22      h hh net netaz Lớp ra (0.25đ): 6277.03364.00.1)2913.0(0.1)1()1()1()1()1()1()1( zwzwnet 2211  T o zw  6277.0)()1( netnetay ooo Bước 3: Cập nhật trọng số (lan truyền ngược sai số) Chú ý: 1  neta oo )(  do hàm kích hoạt lớp ra là hàm tuyến tính   2/)1()(1 2 1 )( 22 qhqhhqh   znetaneta do hàm kích hoạt lớp ẩn là hàm tansig Lớp ra: (0.5đ)       6277.1))6277.0(1())]1(())][1()1([()1(  netayd ooo 8103.0)2913.0(6277.14.00.1)1()1()1()2(  o zww 111      7810.03364.06277.14.00.1)1()1()1()2(  o zww 222       Lớp ẩn: (1.0đ) 7448.02/))2913.0(1(16277.1 2/))1(1)(1()1()(()1()1()1( 2 2 1111     oqhoh  zwknetaw 7448.02/))1(1)(1()1())(())1()1(()1( 2    ohhoh zwknetaw 22222  8510.1)5.0(7448.04.00.2)1()1()1()2(  h xvv 111111      1191.14.07448.04.00.1)1()1()1()2(  h xvv 212121     8556.0)5.0()7218.0(4.00.1)1()1()1()2(  h xvv 121212         3845.04.0)7218.0(4.05.0)1()1()1()2(  h xvv 222222       y x2 x1 v11 v22 v21 v12 w1 w2 z1 z2 fb.com/ .vn