Оценка устойчивости алгоритмов обучения больших искусственных нейронных сетей биометрических приложений

Автор: Качалин Сергей Викторович

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Математика, механика, информатика

Статья в выпуске: 3 (55), 2014 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается проблема повышения быстроты, устойчивости и экономичности известных и перспективных алгоритмов обучения больших искусственных нейронных сетей. Для решения этой задачи предлагается создать максимально сбалансированные многокритериальные показатели сравнения разных алгоритмов обучения, ввести численную оценку параметров обучения и планомерно осуществлять работы по их повышению. Утверждается, что устойчивость обучения нейронных сетей является аналогом процедуры оценки числа обусловленности матриц линейной алгебры. Предложен показатель устойчивости обучения, дана связь этого показателя с вычислительной сложностью алгоритмов обучения, а также с числом примеров, на которых алгоритм работоспособен. Обсуждается эффект повышения устойчивости за счет дополнения обучающей выборки синтетическими примерами образа «Свой». Приводится оптимальное количество дополнительных синтетических примеров, добавление которых позволяет уменьшить количество примеров в обучающей выборке. Представлена блок-схема перспективного средства обучения нейросетевых преобразователей, в которой вводится третий автомат размножения примеров образа «Свой». Чтобы контролировать количество синтетических примеров, предлагается создать таблицу ограничений для первых автоматов с учетом мнения экспертов.

Еще

Биометрия, нейронная сеть, обучение, распознавание образов, статистика, вероятность, гистограмма

Короткий адрес: https://sciup.org/148177293

IDR: 148177293

Список литературы Оценка устойчивости алгоритмов обучения больших искусственных нейронных сетей биометрических приложений

  • Галушкин А.И. Нейронные сети. Основы теории. М.: Горячая линия -Телеком, 2010. 496 с.
  • Саймон Хайкин. Нейронные сети. Полный курс. Вильямс, 2006. 1104 с.
  • ГОСТ Р 52633.5-2011. Защита информации. Техника защиты информации. Автоматическое обучение нейросетевых преобразователей биометрия -код доступа. М.: Стандартинформ, 2012. 20 с.
  • Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. М.: Мир. 1976. 507 c.
  • Руководство по биометрии/Болл Руд [и др.]. М.: Техносфера, 2007. 368 с.
  • Иванов А.И. Сопоставительный анализ конкурирующих технологий биометрико-криптографической аутентификации личности//Защита информации. INSAID. 2014. № 3. С. 3-9.
  • Efron B. Bootstrap methods: Another look at the Jackknife. Ann. Statistics, 7:1-26, 1979.
  • ГОСТ Р 52633.2-2010. Защита информации. Техника защиты информации. Требования к формированию синтетических биометрических образов, предназначенных для тестирования средств высоконадежной биометрической аутентификации. М.: Стандартинформ, 2011. 24 с.
  • Нейросетевая защита персональных биометрических данных/Ю.К. Язов [и др.]. М.: Радиотехника, 2012. 160 с.
  • Ахметов Б.С., Волчихин В.И., Иванов А.И., Малыгин А.Ю. Алгоритмы тестирования биометрико-нейросетевых механизмов защиты информации. [Электронный ресурс]. Алматы: КазНТУ им. Сатпаева, 2013. 152 с. ISBN 978-101-228-586-4, URL: http://portal.kazntu.kz/files/publicate/2014-01-04-11940.pdf.
  • Ахметов Б.С. [и др.]. Технология использования больших нейронных сетей для преобразования нечетких биометрических данных в код ключа доступа: монография. [Электронный ресурс]. Алматы: ТОО «Издательство LEM», 2014. 144 c. URL: http://portal.kazntu.kz/files/publicate/2014-06-27-11940.pdf.
  • ГОСТ Р 52633.1-2009. Защита информации. Техника защиты информации. Требования к формированию баз естественных биометрических образов, предназначенных для тестирования средств высоконадежной биометрической аутентификации. М.: Стандартинформ, 2010. 24 с.
  • Иванов А.И. Биометрическая идентификация личности по динамике подсознательных движений: монография. Пенза: ПГУ, 2000. 178 с.
  • Куликов С.В. [и др.]. Учет «тяжелых» хвостов ненормального закона распределения биометрических параметров все «Чужие» при настройке нелинейного элемента нейрона с несколькими дискретными состояниями//Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2012. № 3. С. 56-59.
  • Волчихин В.И. Перспективы использования искусственных нейронных сетей с многоуровневыми квантователями в технологии биометрико-нейросетевой аутентификации/В.И. Волчихин [и др.]//Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2013. № 4(28). С. 88-99.
Еще
Статья научная