Програмний метод створення веб-сторінки за допомогою нейронної мережі на базі вхідного зображення
Вантажиться...
Дата
2019-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. На сьогоднішній день спостерігається стрімке зростання веб сайтів, веб застосунків та веб сторінок в мережі Інтернет. На січень 2019 року офіційно зареєстровано 1.9 мільярдів активних веб сайтів, що на пів мільярда більше ніж у минулому 2018 році. На кінець 2019 року прогнозується перехід відмітки в 2.6 мільярдів активних веб сайтів. Якщо рахувати користувачів, то зараз в світі зареєстровано 5.11 мільярдів унікальних користувачів, що на 100 мільйонів, або на 2 % більше ніж у минулому році. Враховуючи наведену статистику, можна зрозуміти розмір IT індустрії в нашому світі. Кожного дня створюється мільйони сайтів у всьому світі. Задача веб розробника полягає у зміні існуючої функціональності сайту або у створені веб сайту з нуля. Коли розробник створює веб сайти з нуля кожен день, це зводиться до рутинної та не цікавої роботи. Також не всі люди мають потрібні знання для створення веб сайтів. Це є проблемою, яка потребує вирішення. Виходячи з цієї проблеми, слід проаналізувати існуючі методи автоматизації даного процесу. Найкращим вибором технологічного стеку є використання нейронних мереж різних типів. На сьогоднішній день нейронні мережі дуже часто використовуються у нашому житті. На базі нейронних мереж створюють чат ботів, автопілоти для машин, програми, що аналізують документи, розпізнавання зображень та багато іншого. Але, нажаль, у сфері генерації програмного коду існує дуже мало рішень. Таким чином, створення графічного інтерфейсу за допомогою нейронної мережі на базі вхідного зображення є актуальним завданням.
Об’єктом дослідження в даній роботі є процес розроблення веб-сторінки з використанням алгоритмів машинного навчання для генерації програмного коду веб-сторінки на базі вхідного зображення.
Предметом дослідження є сучасні алгоритми створення нейронних мереж та програмні засоби для автоматизації створення зовнішнього інтерфейсу веб додатку.
Мета роботи полягає у розробленні програмного методу відтворення веб--сторінки за допомогою комбінованого використання нейронних мереж GAN та RNN на базі вхідного зображення--шаблону, який дозволить усунути недоліки існуючих програмних рішень.
Методи дослідження. В роботі використовуються методи глибинного машинного навчання.
Наукова новизна роботи полягає в наступному. Запропонований програмний метод створення веб--сторінки за допомогою нейронної мережі на базі вхідного зображення відрізняється від існуючих методів створенням унікального дата--сету, завдяки якому дозволяється одночасна робота GAN та RNN, що, в свою чергу, робить алгоритм у середньому на 10% швидшим від аналогів та дозволяє генерувати адаптивний, семантичний та крос--браузерний програмний код веб--сторінки.
Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що запропонований метод дає змогу виправити недоліки існуючих методів генерації програмного коду шляхом комбінованого використання GAN і RNN. Завдяки цьому вдалося прискорити алгоритм, зробити код адаптивним, крос-браузерним та зменшити втрату пакетів при навчанні NN.
На основі розробленого методу розроблено веб-додаток на ReactJS, що дозволяє користуватися створеним методом та налаштовувати його.
Апробація роботи. Основні положення і результати роботи були представлені та обговорювались на XІІ науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг», ПМК-2019 та опубліковані у збірнику тез доповідей.
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та додатків.
У вступі надано загальну характеристику роботи, виконано оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, сформульовано мету і задачі досліджень.
У першому розділі описана задача створення веб-сторінки за допомогою нейронних мереж різних типів, розглянуті особливості роботи існуючих програмних рішень, оглянуті існуючі методи створення веб-сторінок, проаналізовані їх переваги та недоліки.
У другому розділі розглянуто принцип роботи нейронних мереж Елмана, проаналізовані її переваги та недоліки. Розглянуто існуючі методи машинного навчання. Запропонований власний метод на основі нейронної мережі Елмана для генерації програмного коду веб-сторінки.
У третьому розділі сформовані основні вимоги до програмного продукту; обґрунтовано вибір засобів, що використовувались для розробки; описана розроблена система, що реалізує власний метод одночасної роботи нейронних мереж різних типів для генерації програмного коду вихідної веб-сторінки.
У четвертому розділі визначено критерії оцінки ефективності, які застосовуються до розробленого методу; наведена інформація про дані, що використовувались при аналізі ефективності власного методу відносно показників існуючих рішень.
У висновках проаналізовано отримані результати роботи.
Робота виконана на 70 аркушах, містить 2 додатки та посилання на список використаних літературних джерел з 30 найменувань. У роботі наведено 10 рисунків та 2 таблиці.
Опис
Ключові слова
нейронні мережі, розпізнавання зображень, машинне навчання, Python, ReactJS, neural networks, image recognition, machine learning
Бібліографічний опис
Богуцький, Д. Б. Програмний метод створення веб-сторінки за допомогою нейронної мережі на базі вхідного зображення : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Богуцький Дмитро Борисович. – Київ, 2019. – 130 с.