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JugendForscht-CoLoS/SunDetection-NeuralNetwork

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Sonnenerkennung

Unsere Sonnenerkennung baut auf einem neuronalen Netz auf.

Datensatz

Für das neuronales Netz haben wir Sonnenbilder gesammelt und dazugehörige Masken gemalt. Um die Daten (Sonnenbilder und Masken) benutzen zu können, haben wir in dem Ordner sun_dataset in der Datei sun_dataset.py ein Tensorflow Datensatz erstellt. Dabei werden die Daten eingelesen und in train und test unterteilt. Um eine größere Bandbreite an Daten abzudecken benutzen wir Data Augmentation. Dabei werden die ursprünglichen Daten leicht verändert. In augment.py könnnen Sie sich das genauer ansehen.

Training

Das Training des neuronalen Netzes erfolgt vorwiegend in main.py. Hier wird das Dataset zuerst prepariert. Anschließend wird das Model aus model/model.py geladen. Wir benutzen eine selbstgeschriebene UNET-Struktur. Es ist aber noch in Planung, dass wir andere Strukturen testen. Dann wird das Model kompilliert. Vor allem an der Loss-Function (Fehlerfunktion) haben wir uns lange versucht. Schlussendlich haben wir uns für den Tversky-Loss entschieden (siehe losses/losses.py). Die letzten Schritte des neuronalen Netzes sind das Training und die Speicherung.

Visualisierung

Die Funktion des neuronales Netz sollte noch visualisert werden. Dafür ist maßgeblich test.ipynb verantwortlich. In ihr veranschaulichen wir die Ausgaben des neuronalen Netzes (Maske und die Ausgaben der Schichten des neuronalen Netzes). Um die Parameter und ihre Auswirkungen auf den Tversky-Loss zu beobachten, haben wir losses/plotTversky.ipynb erstellt.