A new scheme for training Rectified Linear Unit (ReLU) based feedforward neural networks is examined in this thesis. The project starts with the row-by-row updating strategy designed for Single-hidden Layer Feedforward neural Networks (SLFNs). This strategy exploits the properties held by ReLUs and optimizes each row in the input weight matrix individually, under the common optimization scheme. Then the Direct Updating Strategy (DUS), which has two different versions: Vector-Based Method (VBM) and Matrix-Based Method (MBM), is proposed to optimize the input weight matrix as a whole. Finally DUS is extended to Multi-hidden Layer Feedforward neural Networks (MLFNs). Since the extension, for general ReLU-based MLFNs, faces an initialization dilemma, a special structure MLFN is presented. Verification experiments are conducted on six benchmark multi-class classification datasets. The results confirm that MBM algorithm for SLFNs improves the performance of neural networks, compared to its competitor, regularized extreme learning machine. For most datasets involved, MLFNs with the proposed special structure perform better when adding extra hidden layers. / Ett nytt schema för träning av rektifierad linjär enhet (ReLU)-baserade och framkopplade neurala nätverk undersöks i denna avhandling. Projektet börjar med en rad-för-rad-uppdateringsstrategi designad för framkopplade neurala nätverk med ett dolt lager (SLFNs). Denna strategi utnyttjar egenskaper i ReLUs och optimerar varje rad i inmatningsviktmatrisen individuellt, enligt en gemensam optimeringsmetod. Därefter föreslås den direkta uppdateringsstrategin (DUS), som har två olika versioner: vektorbaserad metod (VBM) respektive matrisbaserad metod (MBM), för att optimera ingångsviktmatrisen som helhet. Slutli- gen utvidgas DUS till framkopplade neurala nätverk med flera lager (MLFN). Eftersom utvidgningen för generella ReLU-baserade MLFN står inför ett initieringsdilemma presenteras därför en MLFN med en speciell struktur. Verifieringsexperiment utförs på sex datamängder för klassificering av flera klasser. Resultaten bekräftar att MBM-algoritmen för SLFN förbättrar prestanda hos neurala nätverk, jämfört med konkurrenten, den regulariserade extrema inlärningsmaskinen. För de flesta använda dataset, fungerar MLFNs med den föreslagna speciella strukturen bättre när man lägger till extra dolda lager.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-217384 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Wang, Hao |
| Publisher | KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds