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Reti neurali su Personal Computer e Fuzzy Logic: Guida agli applicativi

Guida agli applicativi

Esistono negli USA molti pacchetti software di simulazione di reti neurali su Pc che vanno dal livello didattico al massimo livello professionale. In genere i programmi ad alto livello sono specificamente orientati al "forecasting" (previsione) per applicazioni finanziarie o commerciali. Esistono programmi che permettono di creare reti neurali software relative ai principali paradigmi classici (error back propagation, Kohnen, lvq1, lvq2 ecc),mentre altri utilizzano paradigmi propri, talvolta anche più efficienti, ma meno adatti all’uso didattico.

Molti di questi programmi permettono di generare codice in linguaggio c o c++, esattamente come il programma Neuronx contenuto nel dischetto: molti di questi programmi operano e possono generare codice per DOS ma esistono quasi in ogni caso le versioni per Windows. Alcune case produttrici di programmi per simulazione di reti neurali offrono anche parti hardware definite "acceleratori neurali" che altro non sono che schede da inserire sul bus del Pc che funzionano in parallelo ad esso come coprocessori. Queste schede sono basate principalmente su processori RISC come Intel 860 o DSP (digital signal processor)come il TMS320C25 e permettono di accelerare notevolmente i tempi di apprendimento,generalmente molto critici in applicazioni su problemi reali con reti error back propagation. Di seguito sono elencati alcuni dei pacchetti software più diffusi negli USA con una breve descrizione:

Brain Maker produttore: California Scientific Software

10024 Newton Rd.,Nevada City,Calif. 95959-9794,

(916) 4789040,(800)264-8112,fax(916)478-9041

è un sistema di sviluppo di reti neurali fornito in diverse versioni.La versione base permette di avere 512 inputs e otto strati di neuroni intermedi ed ha un costo di approssimativamente 195$ con opzionale un programma di accelerazione dell’ apprendimento fornito al prezzo di 150$.La versione Brain Maker Professional 2.5 permette di avere 8192 inputs sfruttando la memoria estesa ed espansa.La versione 3.0 gira su Windows ed ha le stesse prestazioni della 2.5 per Dos più alcune migliorie nell analisi dei dati e operazioni con dati ricorrenti.

Per Brain Maker Professional esiste anche la opzione GTO (Genetic Training Option) che permette l addestramento delle reti neurali con algoritmi genetici. A livello hardware sono disponibili due acceleratori su scheda da inserire su ISA-bus di Pc basati sul digital signal processorTMS 320c25 :il più semplice è costituito da un solo DSP e permette di operare a tre milioni di connessioni per secondo° gestito da Brain Maker ,mentre il più sofisticato viene gestito da Bain Maker Professional ed opera a 500 Mflops e 40 milioni di connessioni per secondo. Il prezzo di Brain Maker Professional 2.5 è circa $750; il prezzo di Brain Maker professional 3.0 per Windows è circa $795; il prezzo di Brain Maker + acceleratore è circa $ 1995 il prezzo di Brain Maker professional + acceleratore va da $9.750 (5 Mbyte ram) a 13.000 (32 Mbyte ram).

Con più ram sulle schede acceleratrici si possono realizzare reti neurali di maggiori dimensioni;per esempio sul Brain Maker Professional accelerator si possono avere 600.000 connessioni con 5 Mbyte di ram contro i 3.6 milioni della versione con 32 Mbyte. La misura di velocità delle schede acceleratrici viene spesso fornita in Mflops(milioni di operazioni in floating point per secondo) o in Mips(milioni di istruzioni per secondo),ma molto spesso anche in connessioni per secondo:questo dato sta a rappresentare il numero di operazioni che si riescono ad effettuare sulle connessioni della rete neurale nell’unità di tempo.

ExploreNet 3000 produttore:HNC 5501 Oberlin Dr.,San Diego,Calif.92121-1718, (619)546- 8877,fax (619) 452-6524

Si tratta di un programma che permette di realizzare 20 architetture di reti neurali senza programmazione (come quasi tutti i pacchetti software qui descritti).Il suo prezzo si aggira intorno a $395.Si può comperare anche la versione completa di scheda acceleratrice a 80 Mflops che si chiama Balboa Developer s System e costa circa $9.950.

NeuroShell produttore:Ward Sytems Group,

Executive Park West,5 Hillcrest Dr.,Frederik,Md 21702 ,

(301) 662-7950 ,fax(301) 662-5666

Esiste nelle versioni 1 (per Dos) e 2(per Windows) e permette di generare codice C, Pascal, Fortran, Basic su diversi paradigmi di reti neurali come backpropagation, Kohnen, PNN(Probabilistic Neural Network), GRNN (General Regression Neural Network). Neuroshell1 costa $195,mentre neuroshell2 costa $495.

La stessa casa fornisce inoltre NeuroWindows, un tool di programmazione con una Windows DLL che permette di creare fino a 128 reti neurali interattive in una stessa applicazione al prezzo di $369.Si può acquistare anche l acceleratore neurale NeuroBoard 100 volte più veloce di un Pc basato su 386 a 20MHz.Sotto NeuroWindows possono girare reti neurali multiple su una NeuroBoard e fino a 10 NeuroBoard possono essere installate su un Pc.

DynaMind 4.0 produttore:NeuroDynamX

P.O.Box 323,Boulder,Colo.

80306,(303)442-3539, (800)747-3531,fax(303)442-2854

Permette di generare reti neurali error back propagation con 16000 neuroni per layer e 32000 inputs e outputs.Permette anche la generazione di reti ricorrenti (sempre a retropropagazione dell’errore) e reti basate sull’algoritmo Madaline III. Funziona in ambiente Dos e il prezzo è di circa $295 .

La stessa casa produce inoltre Dyna Mind Developer 4.0 che include anche una libreria di routines in C che possono essere "incapsulate" entro applicazioni custom.Dynamind Developer 4.0 può suddividere il problema complesso in piccole parti che possono essere collegate in serie e in parallelo. Il prezzo di Dynamind Developer è di $1.295. NeuroDynamix fornisce anche gli acceleratori NDX Neural Accelerator XR25 e NDX Neural Accelerator XP50.Il primo è basato su un processore Risc Intel 860 XRche può operare a 22.5 milioni di connessioni per secondo e deve essere installato su uno slot per espansioni standard ISA di un Pc.

Il secondo è basato su un processore RISC Intel 860 XP che permette di operare su 45 milioni di connessioni per secondo e come il primo deve essere installato su uno slot standard ISA. Il prezzo di NDX XR25 va da circa $3.500 a circa $10.400 a seconda della quantità di ram installata. Il prezzo di NDX XP50 va da circa $9.000 a circa $15.000 a seconda della quantità di ram installata.

NeuroForecaster 2.1 produttore: NIBS Ptd.Ltd.,

62 Fowlie Rd.,Republic of Singapore 1542,(65)3442357,fax(65)3442130.

Si tratta di un tool di utilizzo generale,particolarmente indicato per applicazioni di "forecast",che utilizza le tecnologie fuzzy e neurale. Permette la realizzazione di 12 modelli di reti neurali,compreso il tipo back propagation, radial basis function,Fast Prop, e NeuroFuzzy. Si tratta di un prodotto particolarmente orientato alle previsioni commerciali e finanziarie.Prezzo $380.

NeuralWorks Professional II/Plus 4.10 produttore: NeuralWare,

Penn Center West,Bldg.IV,Pittsburgh,Pa.15276,(412)787-8222,fax(412)787-8220

Distributore per l Italia: UNIPLAN SOFTWARE S.R.L 84018 Scafati(SA)-Via G.Oberdan,52 telefono 081/8501197-8507171 telefax 081/8561979 Si tratta di un tool di sviluppo e addestramento di reti neurali che permette di utilizzare i seguenti paradigmi:Logicon Projection Network,Fuzzy Art Map, Radial Basis Functions, Quik Prop,General Regression Neural Network, Cascade Correlation e Probabilistic Neural Network.Prezzo:contattare distributore.

Luca Marchese

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