MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その7【形式ニューロン⑤】

MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その7【形式ニューロン⑤】 数値計算
MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その7【形式ニューロン⑤】

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はじめに

形式ニューロンについての解説。
今回は決定境界直線について説明。

登場人物

博識フクロウのフクさん

指差しフクロウ

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1

エンジニア歴8年の太郎くん

技術者太郎

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1

【再掲】形式ニューロンへ至る道

太郎くん
太郎くん

まずは、形式ニューロンへ至る道を再掲。

  • ヘヴィサイド関数(済)
  • 形式ニューロン(済)
  • 分類問題のHelloWorld(済)
  • 誤差関数(済)
  • 決定境界直線
  • 決定境界直線の特定方法
  • 総当たり法による分類
フクさん
フクさん

今回は決定境界直線について説明する。

決定境界直線

フクさん
フクさん

分類問題の説明の時にも出たが、
分類は、平面または空間上での分類を行う線を求めることが目的となる。

太郎くん
太郎くん

以前の説明だと、犬と猫を仕訳けてる線だったね。

フクさん
フクさん

こういう線のことを決定境界線という。
今回の場合は、線形分類なので、
決定境界直線ということになる。

ANDゲートの場合の想定される決定境界直線

太郎くん
太郎くん

今回の場合だと、どんな感じになる想定?

フクさん
フクさん

ANDゲートの入力を横軸、出力を縦軸にしたグラフで表現しよう。
以下のようになる。

決定境界直線、andだとtrue、andだとfalse、この平面に高さがあるとして、この位置から見るとヘヴィサイド関数に見える。(True,Falseの崖が見える)
太郎くん
太郎くん

決定境界直線より上が1、つまりtrue。
決定境界直線より下が0、つまりfalse。
ってことか。

太郎くん
太郎くん

なるほど。
このtrueとfalseの出力を表現するためにヘヴィサイド関数が使われているのか。

フクさん
フクさん

そうそう。
こんな感じで、明確にtrue、falseを表現できるのがヘヴィサイド関数の利点になる。

まとめ

フクさん
フクさん

まとめだよ。

  • 決定境界直線について説明。
    • 分類する上で仕分けを行う境界線。
  • ANDゲートの場合の想定される決定境界直線を図解。
    • 境界線を境にtreu,falseに分かれる。
      • この性質がヘヴィサイド関数と相性が良い。

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