Para resolver el problema del XOR necesitarás un modelo tipo perceprton multicapa, básicamente tienes dos entradas para los valores de input1
e input2
y una capa de salida y la pregunta es cuantas capas ocultas y de cuantas neuronas asignar al problema. Puedes probar distintas configuraciones, pero para este problema funciona bien un modelo con una capa y dos neuronas:
library (neuralnet)
df <- data.frame(input1 = c(1,1,0,0),
input2 = c(1,0,1,0),
outputXOR = c(0,1,1,0))
modelo <- neuralnet(outputXOR ~ input1 + input2, data=df, hidden = c(2))
hidden = c(2)
establece 1 capa con 2 neuronas, para agregar más capas y más neuronas puedes extender este vector, por ej: hidden = c(3,2,5)
establece 3 capas de 3, 2 y 5 neuronas cada una.
Puedes analizar el modelo gráficamente: plot(modelo)
O bien analizar la predicción sobre los datos de "entrenamiento":
prediction(modelo)
Data Error: 0;
$rep1
input1 input2 outputXOR
1 0 0 0.023535016
2 1 0 0.994911863
3 0 1 0.994018955
4 1 1 -0.007439968
$data
input1 input2 outputXOR
1 0 0 0
2 1 0 1
3 0 1 1
4 1 1 0
Claramente este es un problema teórico, con un escenario muy limitado: los datos de entrenamiento ya es el universo de casos posibles, pero si no lo fuera, el modelo de trabajo en R es básicamente siempre el mismo para cualquier tipo de modelo 1) se entrena un modelo 2) Se predice con predict()
. En este caso haríamos algo así
set.seed(1)
test <- data.frame(input1=sample(0:1, 10, replace = TRUE),
input2=sample(0:1, 10, replace = TRUE))
test$outputXOR = predict(modelo, newdata = test)
test
input1 input2 outputXOR
1 0 0 0.023535016
2 1 0 0.994911863
3 0 0 0.023535016
4 0 0 0.023535016
5 1 0 0.994911863
6 0 1 0.994018955
7 0 1 0.994018955
8 0 1 0.994018955
9 1 1 -0.007439968
10 1 0 0.994911863
En este ejemplo, con datos sintéticos, usamos el modelo para predecir el valor de outputXOR
que es un valor continuo que se acerca al 0 o al 1. Podemos aplicar un umbral de corte para que la salida sea adecuada a lo que esperamos:
test$outputXOR = ifelse(predict(modelo, newdata = test) > 0.5, 1, 0)
test
input1 input2 outputXOR
1 0 0 0
2 1 0 1
3 0 0 0
4 0 0 0
5 1 0 1
6 0 1 1
7 0 1 1
8 0 1 1
9 1 1 0
10 1 0 1