diff --git a/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.pdf b/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.pdf index e7bb83c..81c986e 100644 Binary files a/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.pdf and b/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.pdf differ diff --git a/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.tex b/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.tex index 3afc496..7235ea9 100644 --- a/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.tex +++ b/Praktikum BMT - Deep Learning in der Biomedizintechnik.tex @@ -38,8 +38,8 @@ \title {Versuchsprotokoll} \author{} -\date{\today\\*[60pt]} -\maketitle %Erstellt das Titelblatt wie oben definiert +\date{16.12.2021\\*[60pt]} +\maketitle %Einstellungen zur Kopf- und Fußzeile \pagestyle{fancy} @@ -48,19 +48,70 @@ \newpage \section{Kontrollfragen} -\begin{itemize} +\begin{enumerate} \item Erklären Sie die Rechenschritte in einem neuronalen Netz. + \begin{itemize} + \item Signaleingang über Axon an Eingang des Neurons + \item Summe aller Eingänge mti Aktivierungsfunktion (Soma) verrechnen + \item Ausgabe der Aktivierungsfunktion mit Ausgabefunktion (Axonhügel) berechnen + \item Ergebnis der Ausgabefunktion auf Ausgang legen + \end{itemize} \item Nennen Sie drei Aktivierungsfunktionen von neuronalen Netzen. + \begin{itemize} + \item Skalarprodukt $\sum_{j=1}^n w_{ij} * x_J$ + \item Sigma-Pi $\sum_{j=1}^n (w_{ij} * \prod_{w=1}^p x_{jw})$ + \item Manhatten $\sum_{j=1}^n |x_j-w_{ji}|$ + \item Euklidische Distanz $\sqrt{\sum_{j=1}^n (x_j-w_{ji})^2}$ + \item Mahalanobis $\sqrt{(x-w_i)^T *C_i^{-1} * (x-w_i)}$ mit $C_i=\frac{1}{n} \sum_{p=1}^N (x^p-w_i)*(x^p-w_i)^T$ + \item Maximum-Distanz: $max_{1\leq j\leq n} |x_j-w_{ij}|$ + \item Minimum-Distanz: $min_{1\leq j\leq n} |x_j-w_{ij}|$ + \end{itemize} \item Nennen Sie verschiedene Arten von Layern in neuronalen Netzen. + \begin{itemize} + \item Input-Layer: Neuronen, die von der Aussenwelt Signale empfangen + \item Hidden-Layer: Neuronen, die sich im inneren des neuronalen Netzes befinden und eine interne Repräsentation der Aussenwelt enthalten + \item Output-Layer: Neuronen, die Signale an die Aussenwelt abgeben + \end{itemize} \item Warum ist es nicht sinnvoll eine lineare Funktion $(y=\alpha x+b)$ als Aktivierungsfunktion in den verdeckten Schichten eines neuronalen Netzes zu verwenden? + \begin{itemize} + \item + \end{itemize} \item Was verstehen Sie unter Backpropagation? + \begin{itemize} + \item Im Wesentlichen ist Backpropagation ein Algorithmus, der zur schnellen Berechnung von Ableitungen verwendet wird + \item auch Fehlerrückführung oder Rückwärtspropagierung + \item um einen Gradientenabstieg in Bezug auf Gewichtungen zu berechnen + \item gewünschte Ausgaben werden mit erreichten Systemausgaben verglichen, und dann werden die Systeme durch Anpassung der Verbindungsgewichte so eingestellt, dass der Unterschied zwischen den beiden so gering wie möglich ist + \item der Algorithmus hat seinen Namen daher, dass die Gewichtungen rückwärts aktualisiert werden, von der Ausgabe zur Eingabe + \end{itemize} \item Warum ist eine Stufenfunktion (Rosenblatt-Perceptron) ungünstig für den Backpropagation-Algorithmus? + \begin{itemize} + \item Anpassung schlecht möglich + \end{itemize} \item Was ist die Learning Rate? Was passiert, wenn sie zu hoch oder niedrig gewählt wird? + \begin{itemize} + \item Sein Wert bestimmt, wie schnell das Neuronale Netz zu Minima konvergieren würde + \item wenn er zu niedrig ist, ist der Konvergenzprozess sehr langsam + \item wenn er zu hoch ist, ist die Konvergenz schnell, aber es besteht die Möglichkeit, dass der Verlust überschreitet + \end{itemize} \item Was verstehen Sie unter Augmentation? Nennen Sie Beispiele für Augmentation. + \begin{itemize} + \item mit Hilfe von verschiedenen Prozessen die Originalbilddaten verändern + \item Beispielsweise kann ein Bild gedreht werden oder es ist möglich einen Filter über das Bild zu legen + \end{itemize} \item Warum ist es bei neuronalen Netzen besonders wichtig, die Testdaten beim Training außen vor zu lassen? + \begin{itemize} + \item Um einen korrekten Vergleich mit anderen Netzen und unabhängigkeit vom Training nachzuweisen + \end{itemize} \item Wie können Sie die Güte eines neuronalen Netzes bewerten? + \begin{itemize} + \item + \end{itemize} \item Warum ist es potentiell kritisch, wenn mit einem neuronalen Netz ein unscharfes Bild scharf und hochaufgelöst gemacht wird? -\end{itemize} + \begin{itemize} + \item kleine fehlerhafte oder ungenaue Bild-Sektionen können zu größeren Fehlern und Abweichungen von dem Original führen die durch die Hochauflösung überdeckt oder verschoben werden + \end{itemize} +\end{enumerate} \section{Versuchsdurchführung} \subsection{Grundkenntnisse zur Anwendung von Deep Learning}