Заметим, что в настоящих исследованиях были использованы довольно общие и универсальные технологии нейроинформатики (многослойные сети применяются для решения многих задач, но это не всегда самая оптимальная нейроструктура), а применение более узких и специализированных нейронных парадигм в некоторых случаях позволяет получать лучшие результаты. В частности, при помощи нейропакетов на тех же данных были поставлены ряд экспериментов над сетями Кохонена, описанными в разделе 5.4. Результаты показали, что количество ошибок идентификации в большинстве случаев составляет 3-4 вектора, т.е. практически совпадают с результатами, полученными на многослойных сетях и классических методах.

Итак, подводя итог всему выше сказанному, выделим основные результаты проведенных исследований:

1. Нейронные сети позволяют успешно решать проблему определения типа источника сейсмического события.

2. Новое решение не уступает по эффективности традиционным методам, использующимся в настоящее время для решения исследуемой задачи.

3. Возможны улучшения технических характеристик нейросетевого решения.

В качестве дальнейших исследований, направленных на повышение эффективности нейросетевого решения, можно предложить следующие:

· Для многослойных сетей прямого распространения решить проблему начальной инициализации весовых коэффициентов. Если предположить, что существует неявная зависимость между матрицей начальных весовых коэффициентов и конкретной реализацией выборки данных, предназначенной для обучения нейронной сети, то можно объяснить те случаи, когда результат несколько хуже, чем в большинстве экспериментов. Возможно, реализация алгоритма учитывающего распределение исходных данных позволит получать более стабильные результаты.

· Для этих же сетей можно использовать другие методы обучения, позволяющих с большей вероятностью находить глобальный минимум функции ошибки.

· Исследование других парадигм и разработка специальной модели, предназначенной конкретно для решения данной задачи могут привести к улучшению полученных результатов.

Список литературы.

1. Уоссермен Ф. “Нейрокомпьютерная техника” - М.: Мир,1992.

2. Горбань А.Н., Дубинин-БарковскийВ.Л., Кирдин А.Н. “Нейроинформатика” СП “Наука” РАН 1998.

3. Горбань А.Н., Россиев Д.А. “Нейронные сети на персональном компьютере” СП “Наука” РАН 1996.

4. Ежов А.А., Шумский С.А. “Нейрокомпьютинг и его применение в экономике и бизнесе”.1998.

5. Bishop C.M. “Neural Networks and Pattern Recognition.” Oxford Press. 1995.

6. Goldberg D. “Genetic Algoriths in Machine Learning, Optimization, and Search.” – Addison-Wesley,1988.

7. Fausett L.V. “Fundamentals of Neural Networks: Architectures, Algoriths and Applications”, Prentice Hall, 1994.

8. Kohonen T. “Self-organization and Associative Memory”, Berlin: Springer- Verlag, 1989.

9. Kushnir A.F., Haikin L.M., Troitsky E.V. “Physics of the earth and planetary interiors” 1998.

10.Копосов А.И., Щербаков И.Б., Кисленко Н.А., Кисленко О.П., Варивода Ю.В. Отчет по научно-исследовательской работе "Создание аналитического обзора информационных источников по применению нейронных сетей для задач газовой технологии"; и др., ВНИИГАЗ, 1995, www.neuralbench.ru

11.Fukunaga K., Kessel D.L., “Estimation of classification error”, IEEE Trans. Comp. C 20, 136-143. 1971.

12.Деев А.Д., “Применение статистического дискриминационного анализа и его ассимптотического расширения для сравнения различных размерностей пространства.”, РАН 195, 759-762. 1970.

Приложение.

1. Пример выборки сейсмограмм.

В левом столбце представлены сейсмограммы, описывающие взрывы, а в правом – землетрясения.

2. Пример файла с векторами признаков.

Представлена выборка из файла 9_Norv.txt, содержащего 9 размерные вектора признаков.

NumOfPattern: 86

PatternDimens: 9

1 -14.3104 -13.2561 -13.4705 -13.4306 -14.1015 -13.3503 -13.3805 -13.7369 -0.3494 0

2 -14.6881 -13.6349 -12.9050 -13.4323 -14.2279 -13.4720 -13.2117 -13.5791 -1.2801 0

3 -14.4036 -14.1745 -13.8014 -12.7209 -14.6283 -13.9589 -13.4649 -12.9716 -0.8250 0

…

55 -14.3693 -13.4362 -11.4072 -12.3129 -14.8612 -13.3480 -12.8517 -13.4014 -0.7738 0

56 -14.2856 -12.6858 -13.8215 -13.4282 -14.0982 -13.1587 -13.2792 -13.7852 -1.3442 0

57 -14.4822 -13.1141 -13.7787 -13.4466 -13.6761 -13.2969 -13.6033 -13.9252 -0.6642 1

58 -13.5522 -13.1302 -13.5444 -14.1471 -13.2994 -13.2368 -13.9776 -14.4295 -0.9973 1

59 -14.8524 -11.9846 -13.7231 -14.2496 -13.4809 -13.0515 -13.8950 -14.3923 -1.8284 1

…

85 -14.5994 -13.6920 -12.8539 -13.7629 -14.1699 -13.2075 -13.3422 -13.6788 -11.9537 1

86 -14.3821 -13.6093 -12.8677 -13.7788 -14.1260 -13.3246 -13.2966 -13.6453 -11.4304 1

3. Файл с настройками программы

#

# Common parameters for programm "NVCLASS"

#

# # # # # # # # # # # # # # # # # # # #

# 1_1 - OnlyTest mode , 1_2 - TestAfterLearn mode,

# 2_1 - CheckOneVector , 2_2 - CrossValidation mode.

#

TYPE=2_2

NDATA=9

NPATTERN=86

PatternFile=9_Norv.txt

NTEST=10

TestVector=vector.tst

NetworkFile=9.net

ResNetFname=9.net

NumberVector=57

ReportFile=Report.txt

Debug=Yes

#

# Next parameters was define in result experiments and if you will

# change it, the any characteristics of Neural Net may be not optimal

# (since may be better then optimal).

#

# # # # # # # # # # #

# 'NetStructure' must be: [NDATA,NUNIT1,1] (NOUT=1 always)

# value 'AUTO'-'NetStructure' will be define the programm.(See help).

# example : [18,9,1], or [18,18,1], or [9,9,5,1]

NetStructure=[18,12,1]

# may be: [Gauss] or [Random]

InitWeigthFunc=Gauss

Constant=3

Alfa=0

Sigma=1.5

Widrow=No

Shuffle=Yes

Scaling=Yes

LearnTolerance=0.1

Eta=1

MaxLearnCycles=50

Loop=3

#end of list

4. Пример файла отчета.

NVCLASS report - Wed Jun 02 15:58:02 1999

Type = 1_2

Neural Net - <18,12,1>

PatternFile - vect.txt

Test Vector(s) - vector.tst

ResNetFname - 12.net

LearnTolerance = 0.10

InitialWeigthFunc = Gauss[ 0.0, 1.5]

< Loop 1 >

Learning cycle result:

NumIter = 5

NumLE = 3

Error vector(s): 58, 59, 63,

+-----+------+--------+------+

| N | ID | Result |Target|

+-----+------+--------+------+

| 1 | 24 | 0.1064 | 0 |

| 2 | 25 | 0.9158 | 1 |

| 3 | 26 | 0.0452 | 0 |

| 4 | 27 | 0.0602 | 0 |

| 5 | 28 | 0.0348 | 0 |

| 6 | 29 | 0.0844 | 0 |

| 7 | 30 | 0.1091 | 0 |

| 8 | 31 | 0.0821 | 0 |

| 9 | 32 | 0.0298 | 0 |

| 10 | 33 | 0.2210 | 0 |

+-----+------+--------+------+

< Loop 2 >

Learning cycle result:

NumIter = 5

NumLE = 5

Error vector(s): 33, 34, 55, 58, 63,

+-----+------+--------+------+