- moved context awareness from Rbm to Layer (final)
git-svn-id: http://moon:8086/svn/software/trunk/projects/Rbm@770 b431acfa-c32f-4a4a-93f1-934dc6c82436
This commit is contained in:
+3
-2
@@ -15,13 +15,14 @@
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using namespace std;
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Layer::Layer(const string &name, size_t id, size_t numVisibleX, size_t numVisibleY, size_t numHidden, size_t numContext)
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: Rbm(numVisibleX*numVisibleY, numHidden, numContext)
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: Rbm(numVisibleX*numVisibleY+numContext, numHidden)
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, next(nullptr)
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, prev(nullptr)
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, m_name(name)
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, m_id(id)
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, m_numVisibleX(numVisibleX)
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, m_numVisibleY(numVisibleY)
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, m_numContext(numContext)
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{
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cout << "Create Layer " << m_name << "." << to_string((int)m_id) << endl;
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m_weightsFile = m_name + "." + to_string((int)m_id) + string(".weights.dat");
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@@ -164,7 +165,7 @@ Json::Value Layer::toJson() const
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layer["numVisibleX"] = (int)m_numVisibleX;
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layer["numVisibleY"] = (int)m_numVisibleY;
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layer["numHidden"] = (int)whv().n_cols;
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layer["numContext"] = numContext();
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layer["numContext"] = m_numContext;
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layer["rbm"] = Rbm::toJson();
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return layer;
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+23
-3
@@ -38,10 +38,10 @@ public:
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{
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if (batch.n_rows > 0)
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{
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if (numContext())
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if (m_numContext)
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{
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arma::mat c_states = arma::zeros(batch.n_rows, numContext());
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arma::mat ctx = arma::zeros(1, numContext());
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arma::mat c_states = arma::zeros(batch.n_rows, m_numContext);
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arma::mat ctx = arma::zeros(1, m_numContext);
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for (int i=1; i < batch.n_rows; i++)
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{
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arma::mat h = prob(v_to_h(arma::join_rows(batch.row(i-1), ctx)));
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@@ -109,6 +109,25 @@ public:
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return pLayer;
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}
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arma::mat vc_to_v(const arma::mat &vc) const
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{
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return arma::reshape(vc, 1, numVisible() - m_numContext);
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}
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arma::mat vc_to_c(const arma::mat &vc) const
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{
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if (m_numContext == 0)
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{
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return arma::mat(1,0);
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}
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return vc.submat(0, numVisible() - m_numContext, 0, numVisible() - 1);
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}
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arma::mat to_vc(const arma::mat &v, const arma::mat &c) const
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{
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return arma::join_rows(v, c);
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}
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private:
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std::string m_name;
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@@ -116,6 +135,7 @@ private:
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size_t m_id;
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size_t m_numVisibleX;
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size_t m_numVisibleY;
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size_t m_numContext;
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};
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+9
-33
@@ -16,20 +16,14 @@
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#define RBM_TRAIN_FLAT 0
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Rbm::Rbm(size_t numVisible, size_t numHidden, size_t numContext)
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Rbm::Rbm(size_t numVisible, size_t numHidden)
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: m_params()
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, m_whv(numVisible+numContext, numHidden)
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, m_whv(numVisible, numHidden)
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, m_bhv(1, numHidden)
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, m_bv(1, numVisible+numContext)
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||||
, m_ctx()
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, m_bv(1, numVisible)
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{
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assert(numVisible > 0);
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assert(numHidden > 0);
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if (numContext)
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{
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assert(numContext == numHidden);
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m_ctx.resize(1, numContext);
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}
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Noise_Init(&m_noise, 0x32727155);
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}
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@@ -38,7 +32,6 @@ Rbm::Rbm(const Rbm& orig)
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, m_whv(orig.m_whv)
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||||
, m_bhv(orig.m_bhv)
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||||
, m_bv(orig.m_bv)
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||||
, m_ctx(orig.m_ctx)
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{
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}
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||||
@@ -52,7 +45,6 @@ void Rbm::weightsInit(double stddev, double mu)
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uniform(m_whv, stddev, mu);
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uniform(m_bhv, stddev, mu);
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||||
uniform(m_bv, stddev, mu);
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uniform(m_ctx, stddev, mu);
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}
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||||
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||||
void Rbm::fromJson(Json::Value rbm)
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@@ -95,7 +87,7 @@ void Rbm::gibbs(arma::mat &hv_probs, arma::mat &v_probs)
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}
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||||
}
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||||
void Rbm::weightUpdate(arma::mat const &v_states, arma::mat &dw, arma::mat &dbhv, arma::mat &dbv)
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||||
void Rbm::contrastiveDivergence(arma::mat const &v_states, arma::mat &dw, arma::mat &dbhv, arma::mat &dbv)
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||||
{
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||||
arma::mat v_probs(v_states);
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||||
arma::mat h_states = v_to_h(v_states);
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||||
@@ -139,7 +131,6 @@ void Rbm::train(const arma::mat& batch, IListener* pListener)
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||||
arma::mat momentum_bias_v(arma::zeros(1, m_bv.n_cols));
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||||
arma::mat momentum_bias_hv(arma::zeros(1, m_bhv.n_cols));
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||||
arma::mat penalty_weights = arma::zeros(m_whv.n_rows, m_whv.n_cols);
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||||
arma::mat ctx = arma::zeros(1, numContext());
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||||
int trainingSizeRemain = batch.n_rows;
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@@ -165,8 +156,10 @@ void Rbm::train(const arma::mat& batch, IListener* pListener)
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for (int epoch=0; epoch < m_params.numEpochs; epoch++)
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{
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||||
weightUpdate(v_states, grad_weight_hv, grad_bias_hv, grad_bias_v);
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||||
// Contrastive divergence learning: calculate gradients
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||||
contrastiveDivergence(v_states, grad_weight_hv, grad_bias_hv, grad_bias_v);
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||||
// Adjust weight and biases
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||||
penalty_weights = weight_decay*arma::sign(m_whv);
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||||
|
||||
status.L1 = accu(abs(m_whv));
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||||
@@ -182,6 +175,7 @@ void Rbm::train(const arma::mat& batch, IListener* pListener)
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||||
progress += dProgress*miniBatchSizeActual;
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||||
status.progress = (int)(progress + 0.5);
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||||
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||||
// Update status
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||||
if (status.progress != lastProgress)
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||||
{
|
||||
lastProgress = status.progress;
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||||
@@ -204,6 +198,7 @@ void Rbm::train(const arma::mat& batch, IListener* pListener)
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|
||||
} // number of mini batches
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||||
// Update final status
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arma::mat diffErr = batch - prob(h_to_v(prob(v_to_h(batch))));
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||||
arma::mat diffErr_squared = diffErr % diffErr;
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||||
status.err_total = accu(diffErr_squared)/diffErr_squared.n_elem;
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||||
@@ -234,25 +229,6 @@ arma::mat Rbm::sample(const arma::mat &src)
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return dst;
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}
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arma::mat Rbm::vc_to_v(const arma::mat &vc) const
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{
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return arma::reshape(vc, 1, numVisible() - numContext());
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}
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arma::mat Rbm::vc_to_c(const arma::mat &vc) const
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{
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if (numContext() == 0)
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{
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||||
return arma::mat(1,0);
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}
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return vc.submat(0, numVisible() - numContext(), 0, numVisible() - 1);
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}
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arma::mat Rbm::to_vc(const arma::mat &v, const arma::mat &c) const
|
||||
{
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||||
return arma::join_rows(v, c);
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}
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||||
arma::mat Rbm::v_to_h(const arma::mat &visible) const
|
||||
{
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||||
return visible * m_whv + arma::repmat(m_bhv, visible.n_rows, 1);
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||||
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||||
+3
-18
@@ -114,7 +114,7 @@ public:
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||||
}
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||||
};
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||||
Rbm(size_t numVisible, size_t numHidden, size_t numContext=0);
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||||
Rbm(size_t numVisible, size_t numHidden);
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||||
Rbm(const Rbm& orig);
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||||
virtual ~Rbm();
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@@ -149,19 +149,9 @@ public:
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arma::mat toVisibleProbs(const arma::mat &hidden) const
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||||
{
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return arma::reshape(Rbm::prob(h_to_v(hidden)), 1, numVisible() - numContext());
|
||||
return Rbm::prob(h_to_v(hidden));
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||||
}
|
||||
|
||||
arma::mat toContextProbs(const arma::mat &hidden) const
|
||||
{
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return Rbm::prob(h_to_v(hidden)).submat(0, numVisible() - numContext(), 0, numVisible() - 1);
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||||
}
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|
||||
size_t numContext() const
|
||||
{
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return m_ctx.size();
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||||
}
|
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||||
size_t numHidden() const
|
||||
{
|
||||
return m_bhv.size();
|
||||
@@ -172,17 +162,13 @@ public:
|
||||
return m_bv.size();
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||||
}
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arma::mat vc_to_v(const arma::mat &vc) const;
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arma::mat vc_to_c(const arma::mat &vc) const;
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arma::mat to_vc(const arma::mat &v, const arma::mat &c) const;
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||||
arma::mat v_to_h(const arma::mat &visible) const;
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arma::mat h_to_v(const arma::mat &hidden) const;
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private:
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Params m_params;
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arma::mat sample(arma::mat const &src);
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void weightUpdate(arma::mat const &v_states, arma::mat &dwhv, arma::mat &dbhv, arma::mat &dbv);
|
||||
void contrastiveDivergence(arma::mat const &v_states, arma::mat &dwhv, arma::mat &dbhv, arma::mat &dbv);
|
||||
void uniform(arma::mat &srcDst, double stdDev=1.0, double mu=0.5);
|
||||
void gibbs(arma::mat &hv_states, arma::mat &v_states);
|
||||
|
||||
@@ -193,7 +179,6 @@ protected:
|
||||
private:
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noise_gen_t m_noise;
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arma::mat m_whv;
|
||||
arma::mat m_ctx;
|
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|
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};
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