☰

использование «if-else» в нейронных сетях

tag-icon • tag-icon tikz-pgf
использование «if-else» в нейронных сетях

Я бы хотел нарисовать вот так: введите описание изображения здесь

В настоящее время у меня есть следующее:введите описание изображения здесь

Мой текущий код:

\begin{figure}
\centering
\label{fig:nn2}
\begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,->,draw=black!50, node distance=\layersep]
    \tikzstyle{every pin edge}=[<-,shorten <=1pt]
    \tikzstyle{neuron}=[circle,fill=black!25,minimum size=17pt,inner sep=0pt]
    \tikzstyle{input neuron}=[neuron, fill=green!50];
    \tikzstyle{output neuron}=[neuron, fill=red!50];
    \tikzstyle{hidden neuron}=[neuron, fill=blue!50];
    \tikzstyle{annot} = [text width=4em, text centered]

    % Draw the input layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,4}
    % This is the same as writing \foreach \name / \y in {1/1,2/2,3/3,4/4}
        %\if \y in {1,2,3,4}        
        \node[input neuron, pin=left:Input \#\y] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{\name}$};
        %\else
        %\node[input neuron, pin=left:Input \#\y] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{\name}$};
    %\node[input neuron, pin=left:Input \#4] (+1) at (0,-4) {$x_{\name}$};

    % Draw the hidden layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,4}
        \path[yshift=0.5cm]
            node[hidden neuron] (H-\name) at (\layersep,-\y cm) {$h_{\name}$};

    % Draw the output layer node
    \node[output neuron,pin={[pin edge={->}]right:Output}, right of=H-3] (O) {$y_{0}$};

    % Connect every node in the input layer with every node in the
    % hidden layer.
    \foreach \source in {1,...,4}
        \foreach \dest in {1,...,4}
            \path (I-\source) edge (H-\dest);

    % Connect every node in the hidden layer with the output layer
    \foreach \source in {1,...,4}
        \path (H-\source) edge (O);

    % Annotate the layers
    \node[annot,above of=H-1, node distance=1cm] (hl) {Hidden layer};
    \node[annot,left of=hl] {Input layer};
    \node[annot,right of=hl] {Output layer};
\end{tikzpicture}
\caption{A figure shows the structure of a general neural networks model}
\end{figure}

Я пытаюсь использовать «if-else». После внесения изменений мой код выглядит так:

\begin{figure}
\centering
\label{fig:nn2}
\begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,->,draw=black!50, node distance=\layersep]
    \tikzstyle{every pin edge}=[<-,shorten <=1pt]
    \tikzstyle{neuron}=[circle,fill=black!25,minimum size=17pt,inner sep=0pt]
    \tikzstyle{input neuron}=[neuron, fill=green!50];
    \tikzstyle{output neuron}=[neuron, fill=red!50];
    \tikzstyle{hidden neuron}=[neuron, fill=blue!50];
    \tikzstyle{annot} = [text width=4em, text centered]

    % Draw the input layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,4}
    % This is the same as writing \foreach \name / \y in {1/1,2/2,3/3,4/4}
        \if \y in {1,2,3,4}        
        \node[input neuron, pin=left:Input \#\y] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{\name}$};
        \else
        %\node[input neuron, pin=left:Input \#\y] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{\name}$};
    %\node[input neuron, pin=left:Input \#4] (+1) at (0,-4) {$x_{\name}$};

    % Draw the hidden layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,4}
        \path[yshift=0.5cm]
            node[hidden neuron] (H-\name) at (\layersep,-\y cm) {$h_{\name}$};

    % Draw the output layer node
    \node[output neuron,pin={[pin edge={->}]right:Output}, right of=H-3] (O) {$y_{0}$};

    % Connect every node in the input layer with every node in the
    % hidden layer.
    \foreach \source in {1,...,4}
        \foreach \dest in {1,...,4}
            \path (I-\source) edge (H-\dest);

    % Connect every node in the hidden layer with the output layer
    \foreach \source in {1,...,4}
        \path (H-\source) edge (O);

    % Annotate the layers
    \node[annot,above of=H-1, node distance=1cm] (hl) {Hidden layer};
    \node[annot,left of=hl] {Input layer};
    \node[annot,right of=hl] {Output layer};
\end{tikzpicture}
\caption{A figure shows the structure of a general neural networks model}
\end{figure}

однако, есть ошибка: Лишняя }, или забытая \endgroup

Спасибо!

решение1

Вы пропустили фигурные скобки вокруг тела цикла и закрывающий \fiоператор if. Кроме того, \ifоператор не работает так, как вы предполагали:

\if<token1><token2>(проверьте, совпадают ли коды символов)

TeX будет расширять макросы \ifдо тех пор, пока не будут найдены два нерасширяемых токена. Если какой-либо токен является управляющей последовательностью, TeX считает, что он имеет код символа 256 и код категории 16, если только текущий эквивалент этой управляющей последовательности не был \letравен неактивному токену символа. Таким образом, каждый токен указывает пару (код символа, код категории). Условие истинно, если коды символов равны, независимо от кодов категорий. Например, после \def\a{*}и \let\b=*и \def\c{/}тесты \if*\aи \if\a\bбудут истинными, но \if\a\cбудут ложными. Также \if\a\parбудут ложными, но \if\par\letбудут истинными.

(TeXbook, страница 209)

Поэтому вы сравниваете на первом шаге итерации 1и i, на втором 2и iтак далее, всегда оценивая как false. Вместо этого я проверяю, является ли это последним шагом итерации с помощью \ifnum:

\begin{figure}
\centering
\label{fig:nn2}
\begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,->,draw=black!50, node distance=\layersep]
    \tikzstyle{every pin edge}=[<-,shorten <=1pt]
    \tikzstyle{neuron}=[circle,fill=black!25,minimum size=17pt,inner sep=0pt]
    \tikzstyle{input neuron}=[neuron, fill=green!50];
    \tikzstyle{output neuron}=[neuron, fill=red!50];
    \tikzstyle{hidden neuron}=[neuron, fill=blue!50];
    \tikzstyle{annot} = [text width=4em, text centered]
    \newcommand{\n}{4} % number of neurons per layer

    % Draw the input layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,\n}{
    % This is the same as writing \foreach \name / \y in {1/1,2/2,3/3,4/4}
        \ifnum \y=\n
            \node[input neuron, pin=left:Input \#$n$] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{n}$};
        \else
            \node[input neuron, pin=left:Input \#\y] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{\name}$};
        \fi
    }

    % Draw the hidden layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,\n}{
        \ifnum \y=\n
            \path[yshift=0.5cm] node[hidden neuron] (H-\name) at (\layersep,-\y cm) {$h_{n}$};
        \else
            \path[yshift=0.5cm] node[hidden neuron] (H-\name) at (\layersep,-\y cm) {$h_{\name}$};
        \fi
    }

    % Draw the output layer node
    \node[output neuron,pin={[pin edge={->}]right:Output}, right of=H-3] (O) {$y_{0}$};

    % Connect every node in the input layer with every node in the
    % hidden layer.
    \foreach \source in {1,...,\n}
        \foreach \dest in {1,...,\n}
            \path (I-\source) edge (H-\dest);

    % Connect every node in the hidden layer with the output layer
    \foreach \source in {1,...,\n}
        \path (H-\source) edge (O);

    % Annotate the layers
    \node[annot,above of=H-1, node distance=1cm] (hl) {Hidden layer};
    \node[annot,left of=hl] {Input layer};
    \node[annot,right of=hl] {Output layer};
\end{tikzpicture}
\caption{A figure shows the structure of a general neural networks model}
\end{figure}

Однако я бы не стал использовать здесь if:

\begin{figure}
\centering
\label{fig:nn2}
\begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,->,draw=black!50, node distance=\layersep]
    \tikzstyle{every pin edge}=[<-,shorten <=1pt]
    \tikzstyle{neuron}=[circle,fill=black!25,minimum size=17pt,inner sep=0pt]
    \tikzstyle{input neuron}=[neuron, fill=green!50];
    \tikzstyle{output neuron}=[neuron, fill=red!50];
    \tikzstyle{hidden neuron}=[neuron, fill=blue!50];
    \tikzstyle{annot} = [text width=4em, text centered]
    \newcommand{\numberNeuronsPerLayer}{4}
    \edef\numberNeuronsPerLayerMinusOne{\number\numexpr\numberNeuronsPerLayer-1\relax}

    % Draw the input layer nodes
    \foreach \name / \y in {1,...,\numberNeuronsPerLayerMinusOne}{
    % This is the same as writing \foreach \name / \y in {1/1,2/2,3/3,4/4}
        \node[input neuron, pin=left:Input \#\y] (I-\name) at (0,-\y) {$x_{\name}$};
    }
    \node[input neuron, pin=left:Input \#$n$] (I-\numberNeuronsPerLayer) at (0,-\numberNeuronsPerLayer) {$x_{n}$};

    % Draw the hidden layer nodes
    \begin{scope}[yshift=0.5cm]
        \foreach \name / \y in {1,...,\numberNeuronsPerLayerMinusOne}{
            \path node[hidden neuron] (H-\name) at (\layersep,-\y cm) {$h_{\name}$};
        }
        \path node[hidden neuron] (H-\numberNeuronsPerLayer) at (\layersep,-\numberNeuronsPerLayer cm) {$h_{n}$};
    \end{scope}

    % Draw the output layer node
    \node[output neuron,pin={[pin edge={->}]right:Output}, right of=H-3] (O) {$y_{0}$};

    % Connect every node in the input layer with every node in the
    % hidden layer.
    \foreach \source in {1,...,\numberNeuronsPerLayer}
        \foreach \dest in {1,...,\numberNeuronsPerLayer}
            \path (I-\source) edge (H-\dest);

    % Connect every node in the hidden layer with the output layer
    \foreach \source in {1,...,\numberNeuronsPerLayer}
        \path (H-\source) edge (O);

    % Annotate the layers
    \node[annot,above of=H-1, node distance=1cm] (hl) {Hidden layer};
    \node[annot,left of=hl] {Input layer};
    \node[annot,right of=hl] {Output layer};
\end{tikzpicture}
\caption{A figure shows the structure of a general neural networks model}
\end{figure}

решение2

На основании моего ответа на ваш вопрос:

введите описание изображения здесь

\documentclass[tikz, margin=3mm]{standalone}
\usetikzlibrary{calc, chains, positioning}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,->, draw=black!50,
        node distance = 6mm and 24mm,
          start chain = going below,
every pin edge/.style = {<-,shorten <=1pt},
        neuron/.style = {circle, fill=#1,
                         minimum size=17pt, inner sep=0pt},
         annot/.style = {text width=4em, align=center}
                        ]
% Draw the input and hidden layer nodes
\ifnum\i<4 
    \node[neuron=green!50, on chain,
          pin=180:Input \#\i    % if you not like to have this inputs, just erase them
          ]              (I-\i)  {$x_{\i}$};
    \node[neuron=blue!50,
      right=of I-\i]     (H-\i)  {};
\else 
    \node[neuron=green!50, on chain,
          pin=180:Input \#\i    % if you not like to have this inputs, just erase them
          ]              (I-\i)  {$+1$}; 
    \node[neuron=blue!50,
          right=of I-\i] (H-\i)  {$+1$}; 
\fi
}
% Draw the output layer node
    \node[neuron=red!50,
          right=of $(H-2)!0.5!(H-3)$]  (O-1)   {};
% Connect input nodes with hidden nodes and
%  hiden nodes with output nodes with the output layer
    \foreach \i in {1,...,4}
        \foreach \j in {1,...,4}
{
    \draw (I-\i) edge (H-\j)
          (H-\j) edge (O-1);
}
    \draw (O-1) -- node[below] {$h_{w,b}(x)$} + (2,0);
% Annotate layers
\node[annot,below=of I-4.center]        {Layer 1};
\node[annot,below=of H-4.center]        {Layer 2};
\node[annot,below=of O-1 |- H-4.center] {Layer 3};
    \end{tikzpicture}
\end{document}

Условные: как следует из вышеизложенного MWE

\ifnum\i<4
    action 1
\else
    action 2
\fi;

Приложение: Вашу проблему можно решить без условного оператора:

\documentclass[tikz, margin=3mm]{standalone}
\usetikzlibrary{calc, chains, positioning}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,->, draw=black!50,
        node distance = 6mm and 24mm,
          start chain = going below,
every pin edge/.style = {<-,shorten <=1pt},
        neuron/.style = {circle, fill=#1,
                         minimum size=17pt, inner sep=0pt},
         annot/.style = {text width=4em, align=center}
                        ]
% Draw the input and hyden layer nodes
\foreach \i in {1,2,3}
{
    \node[neuron=green!50, on chain,
          pin=180:Input \#\i    % if you not like to have this inputs, just erase them
          ]             (I-\i)  {$x_{\i}$};
    \node[neuron=blue!50,
      right=of I-\i]    (H-\i)     {};
}
    \node[neuron=green!50, 
          pin=180:Input \#\i    % if you not like to have this inputs, just erase them
          below=of I-3
          ]              (I-4)  {$+1$};
    \node[neuron=blue!50,
          below=of H-3] (H-4)  {$+1$};
% Draw the output layer node
    \node[neuron=red!50,
          right=of $(H-2)!0.5!(H-3)$]  (O-1)   {};
% Connect input nodes with hidden nodes and
%  hiden nodes with output nodes with the output layer
    \foreach \i in {1,...,4}
        \foreach \j in {1,...,4}
{
    \draw (I-\i) edge (H-\j)
          (H-\j) edge (O-1);
}
    \draw (O-1) -- node[below] {$h_{w,b}(x)$} + (2,0);
% Annotate layers
\node[annot,below=of I-4.center]        {Layer 1};
\node[annot,below=of H-4.center]        {Layer 2};
\node[annot,below=of O-1 |- H-4.center] {Layer 3};
    \end{tikzpicture}
\end{document}

Результат тот же, что и прежде.

Связанный контент