НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ

Обоснование архитектуры сверточной нейронной сети для автономного распознавания объектов на изображениях бортовой вычислительной системой

Хомоненко А.Д., Яковлев Е.Л.

Предлагается подход к обоснованию архитектуры сверточной нейронной сети, обеспечивающий  улучшение характеристик по числу весовых коэффициентов, соединений при сохранении точности распознавания объектов на изображениях. Обучение сверточной нейронной сети с выбранной архитектурой реализуется на Земле.

После обучения нейронная сеть используется в бортовых вычислительных системах для автономного распознавания объектов на изображениях. Проводится анализ особенностей построения сверточной нейронной сети для распознавания объектов на изображениях, и на его основе формулируются ограничения и правила разработки новых сверточных нейронных сетей. Сформулирована постановка комбинаторной задачи оптимизации, предлагается эвристический алгоритм для решения этой задачи на основе правил компоновки и отсечения неперспективных конфигураций сверточной нейронной сети. Для тестовых наборов данных Planetsnet и MNIST приведены результаты компьютерных экспериментов и выполнено сравнение с существующими архитектурами сверточной нейронной сети по числу весовых коэффициентов, соединений и точности в % ошибок на тестовом множестве. Показано, что предложенный алгоритм позволяет выбрать вариант архитектуры сверточной нейронной сети с меньшим числом весовых коэффициентов и соединений при практически той же точности в по % ошибок решения задачи распознавания объектов на изображении.

Редакционная коллегия

Бобровский В.И.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Борисов В.В.
(д.т.н., профессор, Действительный член Академии военных наук РФ, профессор кафедры вычислительной техники МЭИ)

Будко П.А.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Будников С.А.
(д.т.н., доцент, действительный член Академии информатизации
образования, начальник кафедры автоматизированных
систем управления ВУНЦ ВВС "ВВА")

Верхова Г.В.
(д.т.н., профессор, заведующая кафедрой автоматизации
предприятий связи СПб ГУТ им. профессора М.А.Бонч-Бруевича)

Гончаревский В.С.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники
РФ, профессор кафедры технологий и средств технического
обеспечения и эксплуатации автоматизированных систем
управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Комашинский В.И.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры обработки и передачи
дискретных сообщений СПб ГУТ им. профессора
М.А.Бонч-Бруевича)

Кирпанев А.В.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО «НПП «РАДАР ММС»)

Курносов В.И.
(д.т.н., профессор, академик Арктической академии наук,
академик Международной академии информатизации,
академик Международной академии обороны, безопасности
и правопорядка, член-корреспондент РАЕН, главный научный
сотрудник ОАО "НИИ "Рубин")

Мануйлов Ю.С.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления космических комплексов ВКА имени
А.Ф.Можайского)

Морозов А.В.
(д.т.н., профессор, действительный член Академии военных наук РФ, начальник кафедры автоматизированных систем боевого управления ВА ВПВО ВС РФ)

Мошак Н.Н.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Пророк В.Я.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Семенов С.С.
(д.т.н., доцент, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Синицын Е.А.
(д.т.н., профессор, начальник НИО ОАО "ВНИИРА")

Шатраков Ю.Г.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, ученый
секретарь ОАО "ВНИИРА")