Interface com o Usuário

O sistema implementado apresenta uma interface muito simples, onde é possível se realizar o treinamento de uma rede neural, realizar inferências, salvar e abrir modelos treinados.

Para abrir o programa e necessário inicializar o UnBMiner, no qual o Neural Network se insere e a partir deste escolher o item "Neural Network" dentro do menu "Selecione Programa".

A tela do UnBMiner com a tela principal do Neural Network é exibida baixo:

A partir desta tela é possível abrir um modelo já treinado e salvo a partir do item "Abrir Modelo..." do menu "Arquivo" ou abrir um novo arquivo de treinamento para se gerar um novo modelo, através do item "Abrir..." também no menu "Arquivo". Uma vez aberto um novo arquivo de treinamento, pode-se configurar os parâmetros de taxa de aprendizagem, momentum e selecionar a função de ativação diretamente a partir da tela principal. As duas funções de ativação disponíveis são a Sigmoidal (logística) e a tangente hiperbólica. Pode-se ainda através do menu "Opções" escolher o sub-menu "Opções avançadas", que é mostrado a seguir:

Este menu e composto dos seguintes itens:

- Taxa de aprendizagem: e possível selecionar se a taxa de aprendizagem deve decair com o tempo ou não. Se a opção "Decaimento da Taxa de Aprendizagem" estiver selecionada, a taxa de aprendizagem será divida pelo numero de épocas decorridas ate o momento.

- Entradas numéricas: neste menu e possível se definir se entradas numéricas devem ser normalizadas ou não. Caso a opção "Normalizar Entradas Numéricas" esteja ativada, as eventuais entradas numéricas do arquivo de treinamento serão normalizadas, e pode-se ainda escolher o algoritmo de normalização. Existem dois algoritmos de normalização disponíveis, "Normalização Linear" e normalização por "Media 0 e desvio padrão 1".

- Tamanho da camada oculta: neste item, se a opção "Auto" estiver selecionada, então a camada oculta terá seu tamanho definido de forma automática, com a seguinte formula:

(numero de atributos de entrada  +  numero de atributos de saída) / 2

Mas caso o usuário prefira definir manualmente o numero de neurônios da camada oculta, basta desativar a opção "Auto" e entrar como o numero de neurônios de forma manual.

- Critérios de Parada da Aprendizagem: neste item pode-se selecionar quais serão os critérios de  parada do treinamento. Pode-se definir um limite fixo de épocas para se treinar o ainda ativar a opção "Erro Relativo do Erro Quadrado Médio (%)". Quando esta ultima opção esta ativa, o programa compara a variação do erro médio entre épocas consecutivas, quando esse erro for inferior ao limite estabelecido pelo usuário o treinamento e interrompido. Contudo, é necessário estar atento ao limite de épocas, pois os critérios não são excludentes, o treinamento e interrompido assim que um dos dois critérios ocorrer.

- Inclinação da Função de Ativação: neste ultimo item pode-se definir a inclinação da função de ativação, no caso para ambas as funções implementados, sigmoidal (logística) ou tangente hiperbólica.

 

Uma vez definidos todos os parâmetros, pode-se iniciar o treinamento, através do menu "Opções" no sub-item "Treinar Modelo". Quando o treinamento e finalizado, é então exibido um gráfico mostrando a variação do erro quadrado médio por época. Uma ilustração desta tela é mostrada abaixo:

Apos o treinamento, pode-se também realizar inferências no modelo gerado, como e mostrado na tela abaixo:

Para realizar inferências, basta selecionar os valores desejados dos atributos na árvore de atributos à esquerda, de forma a construir um instância para realizar a inferência. Quando um determinado valor de atributo é selecionado, gera-se um log no canto inferior direito da tela, mostrando qual atributo foi selecionado e com que valor. O resultado da inferência aparece no lado direito superior da tela, mostrando o atributo de classe, no caso "out" e seus possíveis valores, no caso "0" e "1". Os valores da saída da rede são mostrados a frente destes possíveis valores da classe, e o valor escolhido pelo modelo como correto é indicado com negrito.

Pode-se também salvar este modelo gerado, bastando selecionar o item "Salvar..." no menu "Arquivo". O arquivo salvo terá a extensão ".bpn".