Red Madaline

Red Madaline 

MADALINE es una combinación de neuronas ADALINE. Esta teoría se aplica a sistemas competitivos (redes con aprendizaje competitivo). La red busca categorizar los datos que le son introducidos. La teoría se basa en la idea de hacer resonar la información de entrada con las categorías que ya reconoce la red.




Fundamentos Matemáticos:

Básicamente una Red Adaptativa Madeline Funciona  Calculando el error cuadrático medio y el error global, a partir de estos dos parámetros se dice si le red Madeline esta completamente entrañada, ya que si más de las mitad de las neuronas de la red, dan resultados acordes, se considera que esta entrenada. el error cuadrático medio se calcula de la siguiente forma.


Siendo i la neurona y k el evento


Posterior al Calculo del Error Parcial se debe calcular el Error Global, este se calcula con la Sumatoria de los errores parciales.

ErrorGlobal=Sumatoria(ErrorParcial(i))

Para la actualización de los pesos se utiliza la siguiente formula 


Wij=Wij+Alfa*(dp(k)-y(i,k))*Xj

Problema Tratado en U2 TIA2: Entrenamiento de Red adaptativa del tipo MADALINE

Se nos plantea el entrenamiento de una red madaline, la cual debe tener mínimo 4 adalines,
mi equipo utilizo 6 adalines para este ejercicio, en la siguiente tabla se muestra en verde los valores que utilizamos para realizar el entrenamiento y en negro todos los valores que utilizamos para la validación del entrenamiento de la red Madaline.

Equipo 

Casos para Entrenamiento

Casos para Validación

5

9 al 21 y del 30 al 32

Los restantes


Tabla 1. Decodificador binario decimal de cinco entradas.

Caso

X1

X2

X3

X4

X5

Dx

1

0

0

0

0

0

0

2

1

0

0

0

0

16

3

0

1

0

0

0

8

4

1

1

0

0

0

24

5

0

0

1

0

0

4

6

1

0

1

0

0

20

7

0

1

1

0

0

12

8

1

1

1

0

0

28

9

0

0

0

1

0

2

10

1

0

0

1

0

18

11

0

1

0

1

0

10

12

1

1

0

1

0

26

13

0

0

1

1

0

6

14

1

0

1

1

0

22

15

0

1

1

1

0

14

16

1

1

1

1

0

30

17

0

0

0

0

1

1

18

1

0

0

0

1

17

19

0

1

0

0

1

9

20

1

1

0

0

1

25

21

0

0

1

0

1

5

22

1

0

1

0

1

21

23

0

1

1

0

1

13

24

1

1

1

0

1

29

        25

0

0

0

1

1

3

26

1

0

0

1

1

19

27

0

1

0

1

1

11

28

1

1

0

1

1

27

29

0

0

1

1

1

7

30

1

0

1

1

1

23

31

0

1

1

1

1

15

32

1

1

1

1

1

31



Los pesos inicialmente deben ser cargados de manera aleatoria, posteriormente a este primer entrenamiento, los pesos iniciales siempre serán los mismos, lo que variara será el factor de entrenamiento Alfa. A continuación mostrare los pesos iniciales que nos entrego en RAND

Pesos Iniciales ( 6 Adalines utilizadas)

W11 0.8147, W12 0.9058, W13 0.1270, W14 0.9134,W15 0.6324

W21 0.0975, W22 0.2785, W23 0.5469, W24 0.9575 ,W25 0.9649

W31 0.1576, W32 0.9706, W33 0.9572, W34 0.4854,W35 0.8003

W41 0.1419, W42 0.4218, W43 0.9157, W44 0.7922,W45 0.9595

W51 0.6557, W52 0.0357, W53 0.8491, W54 0.9340,W55 0.6787

W61 0.7577, W62 0.7431, W63 0.3922, W64 0.6555,W65 0.1712

Posteriormente les mostrare los resultados de los entrenamientos, teniendo en cuenta que los pesos resultantes son los adalines que dieron el menor error global, con el factor de entrenamiento correspondiente, y el numero de épocas para lograr el entrenamiento.

Factor de entrenamiento

W1

W2

W3

W4

W5

Error global

Número de épocas para lograr el aprendizaje

0.1

15.987

7.977

3.9488

2.0714

1.0159

0.0077

1530

0.2

15.988

7.9599

3.9499

2.0749

1.0195

0.0086

486

0.3

15.9717

7.9781

3.9332

2.0686

1.0195

0.0084

234

0.4

15.9782

7.9675

3.9781

2.0636

1.0076

0.0068

140

0.5

15.9714

7.9891

3.964

2.0324

1.0183

0.0034

97

0.6

16.0279

7.9848

3.9701

2.0141

1.0295

0.0063

73

0.7

15.9786

8.0258

4.0171

2.0105

0.9999

0.0059

60

0.8

15.967

8.0223

3.9521

2.0431

1.0331

0.0085

51

0.9

15.9981

7.9963

3.9397

2.0484

1.0219

0.0062

4501

.
Dibujo de la red 
Resultados de la validacion del entrenamiento, en la siguiente tabla se pueden observar los valores que nos genero la red madaline y los valores deseado:

Caso

X1

X2

X3

X4

X5

Esperado

Resultado

1

0

0

0

0

0

0

0

2

1

0

0

0

0

16

15.9714

3

0

1

0

0

0

8

7.9891

4

1

1

0

0

0

24

23.9605

5

0

0

1

0

0

4

3.964

6

1

0

1

0

0

20

19.9354

7

0

1

1

0

0

12

11.953

8

1

1

1

0

0

28

27.9244


22

1

0

1

0

1

21

20.9537

23

0

1

1

0

1

13

12.9713

24

1

1

1

0

1

29

28.9427

25

0

0

0

1

1

3

3.0507

26

1

0

0

1

1

19

19.0221

27

0

1

0

1

1

11

11.0398

28

1

1

0

1

1

27

27.0112

29

0

0

1

1

1

7

7.0147





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