Информационная модель системы

В данной системе помимо объектов, созданных непосредственно средой программирования для реализации пользовательского интерфейса и обеспечения работы программы в операционной системе, были созданы следующие объекты, исходя из абстракций, выделенных в пункте 2.1.1.

Объект Элемент для ввода представляет собой реальный объект, созданный для ввода рисунка букв. Графическое представление этого объекта на рисунке 2.1.2.1.

Рисунок 2.1.2.1 – Графическое представление объекта Элемент ввода

Все атрибуты данного объекта являются описательными, за исключение контекста устройства, который является указывающим.

Данный объект имеет следующие атрибуты:

-  Выходной вектор – вектор, содержащий численное значение для каждой клетки элемента ввода. Если клетка закрашена, то элемент вектора равен 1, в противном случае элемент вектора равен 0.

- Х-координата – х-координата левого верхнего угла элемента в окне программы.

- У-координата – у-координата левого верхнего угла элемента в окне программы.

- Видимость – определяет, выводится ли на экран элемент.

- Контекст устройства – указывает на контекст устройства, в котором выводится объект.

Объект Нейрон является реальным объектом. Является элементарным объектом нейронной сети.

Графическое представление этого объекта представлено на рисунке 2.1.2.2.

Рисунок 2.1.2.2 – Графическое представление объекта Нейрон

Объект нейрон имеет следующие описательные атрибуты:

- Выход – значение выхода нейрона (аксон).

- Входы – вектор входных сигналов нейрона.

- Веса входов – вектор весов входов нейрона

- Число входов – число, определяющее количество входов нейрона.

Объект Слой нейронов включает в свой состав массив нейронов и является составной частью нейронной сети. Его графическое представление на рисунке 2.1.2.3.

Рисунок 2.1.2.3 – Графическое представление объекта Слой нейронов

Его атрибут - число нейронов определяет количество нейронов в слое.

Объект Нейронная сеть создан для распознавания рисунков букв. Он представляет собой набор слоев нейронов: входной слой, скрытые слои и выходной слой. Его графическое представление на рисунке 2.1.2.4.

Рисунок 2.1.2.4 – Графическое представление объекта Нейронная сеть

Атрибут этого объекта - число скрытых слоев определяет количество скрытых слоев в нейронной сети.

Опишем связи между объектами в системе.

Каждый слой нейронов включает в себя несколько нейронов, и каждый нейрон может входить только в один слой. В объект Нейрон был довавлен дополнительный атрибут Имя слоя.

Каждая нейронная сеть включает в себя несколько слоев нейронов и каждый слой нейронов входит только в одну нейронную сеть. В объект Слой нейронов был добавлен дополнительный атрибут Имя сети.

Объект элемент ввода не связан с остальными объектами. Нейронная сеть просто использует его выходной вектор в качестве своих входных сигналов.

Руководствуясь приведенными выше объектами и связями, мы можем нарисовать диаграмму информационной структуры системы.

Модель состояний

Изобразим диаграммы жизненных циклов объектов.

Диаграмма жизненного цикла Элемента ввода изображена на рисунке 2.1.3.1.

ввод буквы

сброс

Рисунок 2.1.3.1 – Диаграмма жизненного цикла Элемента ввода

Диаграмма жизненного цикла Нейрона изображена на рисунке 2.1.3.2.

подача входного

вектора

Рисунок 2.1.3.2 – Диаграмма жизненного цикла нейрона

2.1.4 Модель процессов

На рисунке 2.1.4.1 представлена диаграмма потоков данных в данной системе.

 ввод рисунка буквы

                                                       обучение

                      подача вектора               сети

                       на вход сети

вывод рисунка на экран

                                         просчет сети

Рисунок 2.1.4.1 – Диаграмма потоков данных системы