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7 Commits
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164071c3ad | ||
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3e9041e437 | ||
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4c984c59da | ||
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3d352d7c06 | ||
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cd5e29d44d | ||
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cc54d4e1dc | ||
| 74e7a21999 |
30
matrix.c
30
matrix.c
@ -2,8 +2,9 @@
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|||||||
#include <string.h>
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#include <string.h>
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#include "matrix.h"
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#include "matrix.h"
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// TODO Matrix-Funktionen implementieren
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//Erstellt eine mit Nullen gefuellte Matrix, wenn genug Speicherplatz vorhanden ist und ein out-of-bounds-error durch unpassende Spalten oder Zeilen verhindert werden kann.
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//Gibt die erstellte Matrix als Matrix-Objekt zurueck, also als eine Kopie der erstellten Matrix.
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//@Param: rows gibt die Anzahl der Zeilen der neuen Matrix an, cols gibt die Anzahl der Spalten an
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Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
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Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
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{
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{
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if(rows && cols){
|
if(rows && cols){
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@ -32,7 +33,8 @@ Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
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|||||||
return matrix;
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return matrix;
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}
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}
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//Loescht die uebergebene Matrix vollstaendig aus dem Speicher.
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//@Param: *matrix Gibt den Zeiger auf die zu loeschende Matrix wieder. Dadurch wird nicht nur eine Kopie geloescht, sondern tatsaechlich die Matrix.
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void clearMatrix(Matrix *matrix)
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void clearMatrix(Matrix *matrix)
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{
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{
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free(matrix->buffer);
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free(matrix->buffer);
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@ -41,11 +43,19 @@ void clearMatrix(Matrix *matrix)
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matrix->cols = 0;
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matrix->cols = 0;
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}
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}
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//Setzt den Wert einer Matrix an einer bestimmten Stelle im Array.
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//@Param: value gibt den einzufuegenden Wert an, matrix die Matrix, deren Wert geandert oder gesetzt werden soll,
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// rowIdx die Anzahl der Zeilen, die im Speicher uebersprungen werden soll, um in die gewunschte Zeile zu kommen,
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// collIdx die Nummer der Spalte, die geandert werden soll
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void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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||||||
{
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{
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matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
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matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
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}
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}
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||||||
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//Gibt den Wert einer Matrix an einer bestimmten Stelle im Array zurueck.
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//@Param: value gibt den einzufuegenden Wert an, matrix die Matrix, deren Wert geandert oder gesetzt werden soll,
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//rowIdx die Anzahl der Zeilen, die im Speicher uebersprungen werden soll, um in die gewunschte Zeile zu kommen,
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// collIdx die Nummer der Spalte, die gelesen werden soll
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MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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{
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{
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if(rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols){
|
if(rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols){
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@ -54,6 +64,11 @@ MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int co
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return matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx];
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return matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx];
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}
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}
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//Addiert zwei Matrizen miteinander oder broadcastet die eine Matrix mit einem Vektor.
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//Ueberpueft, ob broadcasting moeglich ist. Wenn nicht, werden die Matrizen addiert. Prueft zusaetzlich, ob Matrizenaddition moeglich ist.
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//Ist Broadcasting moeglich, wird die broadcasting-Methode aufgerufen.
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//Gibt addierte Matrix zurueck, nachdem diese in der Funktion erstellt wurde.
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//@param: matrix1 und matrix2 sind die Matrizen, deren Spalten und Zeilen ueberprueft werden und von denen moeglicherweise einer ein Vektor ist fuer das Broadcasting.
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Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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{
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{
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int rows1 = rows(matrix1);
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int rows1 = rows(matrix1);
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@ -91,6 +106,9 @@ Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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}
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}
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}
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}
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//Gibt die Matrix zurueck, die nach dem Broadcasting entstanden ist.
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//Addiert einen Vektor zu einer Matrix, sodass jede Zelle der Matrix mit der Koordinate des Vektors addiert wird.
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//@param: vektor ist die einspaltige Matrix, deren Koordinaten auf die Matrix addiert werden, matrix ist die Matrix, zu der der Vektor addiert wird.
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Matrix broadcasting(const Matrix vektor, const Matrix matrix)
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Matrix broadcasting(const Matrix vektor, const Matrix matrix)
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{
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{
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int rowsM = rows(matrix);
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int rowsM = rows(matrix);
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||||||
@ -109,6 +127,8 @@ Matrix broadcasting(const Matrix vektor, const Matrix matrix)
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|||||||
return result;
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return result;
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}
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}
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//Prueft, ob Multiplikation zweier Matrizen moeglich ist und gibt fuer den Fall, dass es moeglich ist, eine neue Matrix mit den Ergebnissen zurueck.
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//@param: matrix1 und matrix2 geben die Matrizen an, die miteinander multipliziert werden sollen
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Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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||||||
{
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{
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int rows1 = rows(matrix1);
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int rows1 = rows(matrix1);
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||||||
@ -142,11 +162,15 @@ Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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return createMatrix(0,0);
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return createMatrix(0,0);
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}
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}
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//Gibt die Strukturvariable rows einer Matrix zurueck
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//@param: matrix gibt an, von welcher Matrix die Strukturvariable uebergeben werden soll
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int rows(const Matrix matrix)
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int rows(const Matrix matrix)
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{
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{
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return matrix.rows;
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return matrix.rows;
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}
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}
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//Gibt die Strukturvariable cols einer Matrix zurueck
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//@param: matrix gibt an, von welcher Matrix die Strukturvariable uebergeben werden soll
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int cols(const Matrix matrix)
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int cols(const Matrix matrix)
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{
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{
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return matrix.cols;
|
return matrix.cols;
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2
matrix.h
2
matrix.h
@ -10,7 +10,7 @@ typedef struct{
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unsigned int rows;
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unsigned int rows;
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||||||
unsigned int cols;
|
unsigned int cols;
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||||||
MatrixType *buffer; //Data wird in einem eindimensionalen Array gespeichert (Spalten und Reihen liegen ja im Speicher hintereinannder)
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MatrixType *buffer; //Data wird in einem eindimensionalen Array gespeichert (Spalten und Reihen liegen ja im Speicher hintereinannder)
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} Matrix;
|
} Matrix;
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Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
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Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
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@ -170,7 +170,7 @@ NeuralNetwork loadModel(const char *path)
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static Matrix imageBatchToMatrixOfImageVectors(const GrayScaleImage images[], unsigned int count)
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static Matrix imageBatchToMatrixOfImageVectors(const GrayScaleImage images[], unsigned int count)
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{
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{
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Matrix matrix = {NULL, 0, 0};
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Matrix matrix = {0,0, NULL};
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if(count > 0 && images != NULL)
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if(count > 0 && images != NULL)
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{
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{
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@ -1,6 +1,8 @@
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#ifndef NEURALNETWORK_H
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#ifndef NEURALNETWORK_H
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#define NEURALNETWORK_H
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#define NEURALNETWORK_H
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#define FILE_HEADER_STRING "__info2_neural_network_file_format__"
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#include "imageInput.h"
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#include "imageInput.h"
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#include "matrix.h"
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#include "matrix.h"
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@ -6,11 +6,44 @@
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#include "neuralNetwork.h"
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#include "neuralNetwork.h"
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//Testdatei schreiben
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static void prepareNeuralNetworkFile(const char *path, const NeuralNetwork nn)
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static void prepareNeuralNetworkFile(const char *path, const NeuralNetwork nn)
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{
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{
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// TODO
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// Datei öffnen
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FILE *file = fopen(path, "wb");
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if (file == NULL)
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return;
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// Header schreiben
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const char *fileTag = "__info2_neural_network_file_format__";
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fwrite(fileTag, 1, strlen(fileTag), file);
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// input Dimension schreiben
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int inputDim = nn.layers[0].weights.cols;
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fwrite(&inputDim, sizeof(int), 1, file);
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// für weiter Layer nur output Dimension schreiben
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for (unsigned int i = 0; i < nn.numberOfLayers; i++)
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{
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int outputDim = nn.layers[i].weights.rows;
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fwrite(&outputDim, sizeof(int), 1, file);
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int weightCount = nn.layers[i].weights.rows * nn.layers[i].weights.cols;
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fwrite(nn.layers[i].weights.buffer, sizeof(MatrixType), weightCount, file);
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int biasesCount = nn.layers[i].biases.rows * nn.layers[i].biases.cols;
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fwrite(nn.layers[i].biases.buffer, sizeof(MatrixType), biasesCount, file);
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}
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}
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// Ende: loadModel liest 0 ein
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int fileEnd = 0;
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fwrite(&fileEnd, sizeof(int), 1, file);
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// Datei schließen
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fclose(file);
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}
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void test_loadModelReturnsCorrectNumberOfLayers(void)
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void test_loadModelReturnsCorrectNumberOfLayers(void)
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{
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{
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const char *path = "some__nn_test_file.info2";
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const char *path = "some__nn_test_file.info2";
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