Hopfield

hopfield.py

"""
Hopfield feito em Python.
Por Murilo Akita
Github: https://github.com/MuriloAkita
"""
import numpy as np

class Hopfield:
    def __init__(self, quantidadeEntrada):
        self.matrizPeso = np.zeros((quantidadeEntrada, quantidadeEntrada))
        self.quantidadeEntrada = quantidadeEntrada
        self.peso = 0
        self.resultadoRele = []
        
    
    def treinar(self, amostras):
        for l in range(self.quantidadeEntrada):
            for c in range(self.quantidadeEntrada):
                soma = amostras[:, l] * amostras[:, c] 
                self.matrizPeso[l, c] = np.sum(soma)
        np.fill_diagonal(self.matrizPeso, 0)
        print(self.matrizPeso)
        
        
    def resultado(self, entrada):
        resultado = entrada.T @ self.matrizPeso
        self.resultadoRele = np.sign(resultado)
    
    def entrada(self, entrada):
        if len(entrada) != self.quantidadeEntrada:
            return print('A quantidade de valores na entrada é diferente dos padrões no banco de dados.')
        
        self.resultado(entrada)
        print("Matriz Relé:\n", self.resultadoRele)
        
    def compararAmostras(self, amostras):
        menorDistancia = float('inf')
        amostraSimilar = None

        for amostra in amostras:
            distancia = np.sum(np.abs(self.resultadoRele - amostra))
            if distancia < menorDistancia:
                menorDistancia = distancia
                amostraSimilar = amostra

        return amostraSimilar
        
        
amostras = np.array([
    [ 1, -1,  1,  1, -1],
    [-1, -1, -1,  1,  1],
    [-1,  1,  1,  1, -1],
])

entrada = np.array([-1, -1, 1, 1, -1])

hopfield = Hopfield(len(amostras[0]))

hopfield.treinar(amostras)
hopfield.entrada(entrada)

amostraSimilar = hopfield.compararAmostras(amostras)
print("Amostra mais parecida:\n", amostraSimilar)