Распознавание порядка астигматического пучка Лагерра-Гаусса с помощью свёрточных нейронных сетей

Abstract

Целью данной работы является создание программного обеспечения для распознавания порядка астигматического пучка Лагерра-Гаусса и анализ оптимизаторов модели свёрточной нейронной сети, используемой для решения задачи классификации изображений. Разработана интеллектуальная система, в которой реализованы: предварительная обработка и аугментация входных данных; решение задачи определения порядка астигматического пучка Лагерра-Гаусса; разработка, обучение и тестирование модели свёрточной нейронной сети с применением четырёх различных оптимизаторов; предоставление результатов обучения в виде графиков ошибки и точности и результатов тестирования в виде матрицы ошибок (confusion matrix). Интеллектуальная система разработана на Python 3.9. Она совместима с Windows, Linux/Unix, при условии наличия интерпретатора Python 3.9 и поддержки блокнотов Jupyter Notebook. Процесс обучения и тестирования проходил с помощью набора данных, сгенерированного с помощью написанного программного обеспечения, моделирующего интенс