Flutter神经网络框架插件neural_network_skeleton的使用

发布于 1周前 作者 htzhanglong 来自 Flutter

Flutter神经网络框架插件neural_network_skeleton的使用

neural_network_skeleton 是一个用于构建全连接神经网络的Flutter插件,基于前馈算法。它提供了构建神经网络的基本组件,并可以根据给定输入输出一组值。

基本用法

逻辑 OR

下面是一个简单的示例,展示了如何使用 neural_network_skeleton 来实现逻辑 OR:

const orPerceptron = Perceptron(
  bias: 0.0,
  threshold: 1.0,
  weights: [1.0, 1.0],
);

final neuralNetwork = NeuralNetwork(
  layers: const [
    PerceptronLayer(
      perceptrons: [
          orPerceptron,
      ],
    )
  ],
);

neuralNetwork.guess(inputs: [0.0, 0.0]); // [0.0]
neuralNetwork.guess(inputs: [1.0, 0.0]); // [1.0]
neuralNetwork.guess(inputs: [0.0, 1.0]); // [1.0]
neuralNetwork.guess(inputs: [1.0, 1.0]); // [1.0]

逻辑 AND & 逻辑 XOR

对于逻辑 AND 和逻辑 XOR 的实现,请参考 GitHub 示例文件

完整示例 Demo

以下是一个完整的 Flutter 应用程序示例,展示了如何使用 neural_network_skeleton 实现逻辑 OR、AND 和 XOR:

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:neural_network_skeleton/neural_network_skeleton.dart';

void main() {
  runApp(const MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  const MyApp({super.key});

  [@override](/user/override)
  Widget build(BuildContext context) {
    return const MaterialApp(home: MyHomePage());
  }
}

class MyHomePage extends StatelessWidget {
  const MyHomePage({
    super.key,
  });

  [@override](/user/override)
  Widget build(BuildContext context) {
    List<List<double>> logicalInputsList = [
      [0.0, 0.0],
      [1.0, 0.0],
      [0.0, 1.0],
      [1.0, 1.0],
    ];

    final List<Widget> textRows = [];

    // ============ LOGICAL OR NEURAL NETWORK ==================================
    const orPerceptron = Perceptron(
      bias: 0.0,
      threshold: 1.0,
      weights: [1.0, 1.0],
    );

    final orNeuralNetwork = NeuralNetwork(
      layers: [
        PerceptronLayer(
          perceptrons: const [
            orPerceptron,
          ],
        )
      ],
    );

    textRows.add(const Text('===== Logical OR ====='));
    textRows.add(const Text('    Inputs       Outputs'));
    for (List<double> inputs in logicalInputsList) {
      final output = orNeuralNetwork.guess(inputs: inputs);
      textRows.add(Text('$inputs        $output'));
    }

    // ============ LOGICAL AND NEURAL NETWORK =================================
    const andPerceptron = Perceptron(
      bias: 0.0,
      threshold: 1.0,
      weights: [0.5, 0.5],
    );

    final andNeuralNetwork = NeuralNetwork(
      layers: [
        PerceptronLayer(
          perceptrons: const [
            andPerceptron,
          ],
        )
      ],
    );

    textRows.add(const SizedBox(height: 24));
    textRows.add(const Text('===== Logical AND ====='));
    textRows.add(const Text('    Inputs       Outputs'));
    for (List<double> inputs in logicalInputsList) {
      final output = andNeuralNetwork.guess(inputs: inputs);
      textRows.add(Text('$inputs        $output'));
    }

    // ============ LOGICAL XOR NEURAL NETWORK =================================
    const notPerceptron = Perceptron(
      bias: 1.0,
      threshold: 0.0,
      weights: [0.0, -1.0],
    );
    const passthroughPerceptron = Perceptron(
      bias: 0.0,
      threshold: 0.0, // Sigmoid prevents 1.0
      weights: [1.0, 0.0],
    );

    final xorNeuralNetwork = NeuralNetwork(layers: [
      PerceptronLayer(
        perceptrons: const [
          orPerceptron,
          andPerceptron,
        ],
      ),
      PerceptronLayer(
        perceptrons: const [
          passthroughPerceptron,
          notPerceptron,
        ],
      ),
      PerceptronLayer(
        perceptrons: const [
          andPerceptron,
        ],
      ),
    ]);

    textRows.add(const SizedBox(height: 24));
    textRows.add(const Text('===== Logical XOR ====='));
    textRows.add(const Text('    Inputs       Outputs'));
    for (List<double> inputs in logicalInputsList) {
      final output = xorNeuralNetwork.guess(inputs: inputs);
      textRows.add(Text('$inputs        $output'));
    }

    return Scaffold(
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: textRows,
        ),
      ),
    );
  }
}

更多关于Flutter神经网络框架插件neural_network_skeleton的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html

1 回复

更多关于Flutter神经网络框架插件neural_network_skeleton的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html


当然,以下是一个关于如何使用Flutter神经网络框架插件 neural_network_skeleton 的代码示例。请注意,neural_network_skeleton 并非一个实际存在的Flutter插件,因此我将提供一个假设性的代码框架来展示如何在一个Flutter项目中集成和使用一个神经网络框架插件。假设我们有一个虚构的插件 neural_network_flutter,其功能类似于你提到的 neural_network_skeleton

首先,你需要在 pubspec.yaml 文件中添加对这个假设插件的依赖:

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  neural_network_flutter: ^0.1.0  # 假设的版本号

然后,运行 flutter pub get 来获取依赖。

接下来,在你的 Flutter 项目中,你可以按照以下方式使用这个插件。以下是一个简单的示例,展示了如何加载一个预训练的模型并进行推理。

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:neural_network_flutter/neural_network_flutter.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: NeuralNetworkDemo(),
    );
  }
}

class NeuralNetworkDemo extends StatefulWidget {
  @override
  _NeuralNetworkDemoState createState() => _NeuralNetworkDemoState();
}

class _NeuralNetworkDemoState extends State<NeuralNetworkDemo> {
  late NeuralNetworkModel _model;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    // 加载预训练的模型,这里假设模型文件为 'assets/model.onnx'
    loadModel('assets/model.onnx').then((model) {
      setState(() {
        _model = model;
      });
    }).catchError((error) {
      print('Error loading model: $error');
    });
  }

  Future<NeuralNetworkModel> loadModel(String assetPath) async {
    // 假设 NeuralNetworkModel 是一个表示神经网络模型的类
    // 这里应该包含从资产中加载模型数据的逻辑
    // 由于这是假设代码,我们直接返回一个模拟的模型实例
    return NeuralNetworkModel.fromAsset(assetPath); // 这是一个假设的方法
  }

  void performInference(List<double> inputData) async {
    if (_model != null) {
      try {
        List<double> outputData = await _model.predict(inputData);
        print('Output Data: $outputData');
      } catch (error) {
        print('Error during inference: $error');
      }
    } else {
      print('Model is not loaded yet.');
    }
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('Neural Network Demo'),
      ),
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: <Widget>[
            Text('Neural Network Inference Demo'),
            ElevatedButton(
              onPressed: () {
                // 示例输入数据
                List<double> inputData = [0.1, 0.2, 0.3, 0.4];
                performInference(inputData);
              },
              child: Text('Perform Inference'),
            ),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}

// 假设的 NeuralNetworkModel 类定义
class NeuralNetworkModel {
  // 假设的属性和方法
  // ...

  // 从资产中加载模型的静态方法(假设实现)
  static Future<NeuralNetworkModel> fromAsset(String assetPath) async {
    // 这里应该包含从给定资产路径加载模型的实际逻辑
    // 由于这是假设代码,我们直接返回一个 NeuralNetworkModel 实例
    return NeuralNetworkModel();
  }

  // 预测方法(假设实现)
  Future<List<double>> predict(List<double> inputData) async {
    // 这里应该包含执行推理的实际逻辑
    // 由于这是假设代码,我们直接返回一个模拟的输出数据
    return [0.5, 0.6, 0.7];
  }
}

请注意,上述代码中的 NeuralNetworkModel 类和 fromAssetpredict 方法都是假设的,实际使用时你需要根据 neural_network_flutter(或你实际使用的神经网络框架插件)的文档来实现这些功能。此外,加载模型的具体实现细节(如从资产中加载 ONNX、TensorFlow Lite 或其他格式的模型)也会根据插件的API而有所不同。

由于 neural_network_skeleton 并非一个真实存在的插件,上述代码提供了一个基于假设的框架,你可以根据你所使用的实际插件的API来调整和完善代码。

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