/*
* $RCSfile: Layer.java,v $
* $Revision: 1.6 $
* $Date: 2007/08/17 14:47:15 $
* $Author: wojna $
*
* Copyright (C) 2002 - 2007 Logic Group, Institute of Mathematics, Warsaw University
*
* This file is part of Rseslib.
*
* Rseslib is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License as published by
* the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* Rseslib is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU General Public License
* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
package rseslib.processing.classification.neural;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
/**
* @author Jakub Sakowicz
* Damian - dodano zmiany
* Klasa reprezentujaca warstwe perceptronow
*
*/
public class Layer implements IDeviationCounter {
/**
* Wynik dzialania warstwy - wejscie dla nastepnej
*/
private IInputProvider output;
/**
* Perceptrony w warstwie - zmiana na public DW
*/
public List<Perceptron> perceptrons;
/**
* Konstruktor
* @param noOfPerceptrons - ilosc perceptronow w warstwie
*/
public Layer(int noOfPerceptrons) {
perceptrons = new ArrayList<Perceptron>();
for (int i = 0; i < noOfPerceptrons; i++)
perceptrons.add(new Perceptron());
output = new PerceptronOutputContainerProvider(perceptrons);
}
/**
* Zwraca iterator po wszystkich perceptronach w tej warstwie
* @return iterator po perceptronach warstwy
*/
public ListIterator<Perceptron> perceptrons() {
return perceptrons.listIterator();
}
/**
* Zwraca obiekt dostarczajacy wyniki dzialania tej warstwy
* @return obiekt implementujacy IInputProvider
*/
public IInputProvider getOutput() {
return output;
}
/**
* Ustawia wejscie dla wszystkich perceptronow w tej warstwie
* @param inputProvider - obiekt implementujacy IInputProvider
*/
public void setInput(IInputProvider inputProvider) {
for (Iterator i = perceptrons(); i.hasNext(); ) {
Perceptron perceptron = (Perceptron)i.next();
perceptron.setInput(inputProvider);
}
}
/**
* Zmienia wejscia dla wszystkich perceptronow w warstwie
*
* @param inputProvider - obiekt implementujacy IInputProvider
*/
/*public void updateInput(IInputProvider inputProvider) {
input = inputProvider;
for (Iterator i = perceptrons(); i.hasNext(); ) {
Perceptron perceptron = (Perceptron)i.next();
perceptron.updateInput(inputProvider);
}
}*/
/**
* Nakazuje perceptronom przeliczenie swoich wynikow
*/
public void count() {
for (Iterator i = perceptrons(); i.hasNext(); ) {
((Perceptron)i.next()).count();
}
}
/**
* Dodanie jednego perceptronu do warstwy i rozszerzenie wyjscia warstwy o nowy element
*
*/
/*public void grow() {
Perceptron newP = new Perceptron();
perceptrons.add(perceptrons.size(), newP);
newP.setInput(input);
output = new PerceptronOutputContainerProvider(perceptrons);
}*/
/**
* Rozszerzenie liczby wag dla kazdego perceptronu oraz podmiana wejscia
* dla kazdego perceptronu
*
* @param inputProvider - obiekt implementujacy IInputProvider
*/
/*public void recombine(IInputProvider inputProvider){
input = inputProvider;
for (Iterator i = perceptrons(); i.hasNext(); ) {
Perceptron perceptron = (Perceptron)i.next();
perceptron.recombine(inputProvider);
}
}*/
/**
* Liczy bledy dla perceptronow z warstwy nizszej, zgodnie z wzorami
* algorytmu back-prop-update
*/
public void countDeviations(ListIterator p) {
int j = 0;
while(p.hasNext()) {
Perceptron perceptron = (Perceptron)p.next();
double sum = 0;
for (Iterator k = perceptrons(); k.hasNext(); ) {
Perceptron inner = (Perceptron)k.next();
sum += inner.getDeviation() * inner.getWeight(j);
}
sum *= Global.DIFFERENTIAL.eval(perceptron.getOutput());
perceptron.setDeviation(sum);
j++;
}
}
/**
* Poprawia wagi perceptronow w tej warstwie (przy zalozeniu,
* ze perceptrony maja juz policzone bledy)
*/
public void improveWeights() {
for (Iterator i = perceptrons(); i.hasNext(); )
((Perceptron)i.next()).improveWeights();
}
/**
* Serializuje stan warstwy
* @return obiekt ktory pamieta stan wszystkich perceptronow w warstwie
*/
public Object storeData() {
Object[] data = new Object[perceptrons.size()];
for (int i = 0; i < perceptrons.size(); i++)
data[i] = (perceptrons.get(i)).storeData();
return data;
}
/**
* Deserializuje stan warstwy - przywraca wartosci wszystkim perceptronom
* @param data - obiekt zawierajacy zserializowany stan warstwy
*/
public void restoreData(Object data) {
for (int i = 0; i < perceptrons.size(); i++)
(perceptrons.get(i)).restoreData(((Object[]) data)[i]);
}
/**
* Zwraca najmniejsza wage krawedzi w warstwie
*
* @return najmniejsza waga
*/
public double getMinWeight() {
Perceptron p;
double min, pom;
min = 0;
ListIterator it = perceptrons.listIterator();
while (it.hasNext()) {
p = (Perceptron) it.next();
pom = p.getMinWeight();
if (pom < min) min = pom;
}
return min;
}
/**
* Zwraca najwieksza wage krawedzi w warstwie
*
* @return najwieksza waga
*/
public double getMaxWeight() {
Perceptron p;
double max, pom;
max = 0;
ListIterator it = perceptrons.listIterator();
while (it.hasNext()) {
p = (Perceptron) it.next();
pom = p.getMaxWeight();
if (pom > max) max = pom;
}
return max;
}
/**
* Zwraca najmniesza wartosc z wyjsc perceptronow
*
* @return
*/
public double getMinOutput() {
Perceptron p;
double min, pom;
min = 0;
ListIterator it = perceptrons.listIterator();
while (it.hasNext()) {
p = (Perceptron) it.next();
pom = p.getOutput();
if (pom < min) min = pom;
}
return min;
}
/**
* Zwraca najwieksza wartosc z wyjsc perceptronow
*
* @return
*/
public double getMaxOutput() {
Perceptron p;
double max, pom;
max = 0;
ListIterator it = perceptrons.listIterator();
while (it.hasNext()) {
p = (Perceptron) it.next();
pom = p.getOutput();
if (pom > max) max = pom;
}
return max;
}
/**
* Sprawdzenie czy warstwa zawiera perceptron p
* @param p perceptron
* @return
*/
public boolean includesPercetron(Perceptron p) {
for (Perceptron o : perceptrons) if (o == p) return true;
return false;
}
}
