Метод автоматического поиска структуры и параметров нейронных сетей для решения задач обработки информации

Нейронные сети активно применяются при решении различных прикладных задач анализа, обработки и генерации данных. При их использовании одним из сложных этапов является подбор структуры и параметров нейронных сетей (количество и типы слоев нейронов, функции активации, оптимизаторы и т. д.), обеспечивающих наибольшую точность и, следовательно, успешность решения поставленной задачи. В настоящее время данный вопрос решается путем аналитического подбора архитектуры нейронной сети исследователем или разработчиком программного обеспечения. Существующие автоматические инструменты (AutoKeras, AutoGAN, AutoSklearn, DEvol и др.) недостаточно универсальны и функциональны. Поэтому в рамках данной работы рассматривается метод автоматического поиска структуры и параметров нейронных сетей различного типа (многослойных плотных, сверточных, генеративно-состязательных, автоэнкодеров и др.) для решения широкого класса задач. Представлена формализация метода и его основные этапы. Рассмотрена апробация метода, доказывающая его эффективность относительно аналитического решения при подборе архитектуры нейронной сети. Проведено сравнение метода с существующими аналогами, выявлено его преимущество по точности сформированных нейронных сетей и времени поиска решения. Результаты исследования могут использоваться при решении большого класса задач обработки данных, для которых требуется автоматизировать подбор структуры и параметров нейронной сети.