Matrixtyp definiert

imageInput.c

@@ -6,223 +6,17 @@
 #define BUFFER_SIZE 100
 #define FILE_HEADER_STRING "__info2_image_file_format__"
 
+// TODO Implementieren Sie geeignete Hilfsfunktionen für das Lesen der Bildserie aus einer Datei
 
-
-//HilfsFunktionen:
-
-
-/* Opens the file in binary mode.
- * path: file path to open (must not be NULL).
- * returns FILE* or NULL on failure.
- */
-static FILE *openImageFile(const char *path)
-{  
-    if (path == NULL)
-    {
-        return NULL;
-    }
-
-    return fopen(path, "rb");
-}
-
-/* Reads and checks the file header.
- * file: opened file to read the header from.
- * returns 1 if header is valid, otherwise 0.
- */
-static int readAndCheckHeader(FILE *file)
-{
-    size_t headerLength = strlen(FILE_HEADER_STRING);
-    char buffer[BUFFER_SIZE];
-
-    if (headerLength + 1 > BUFFER_SIZE)
-    {
-        return 0;
-    }
-
-    if (fread(buffer, 1, headerLength, file) != headerLength)
-    {
-        return 0;
-    }
-
-    buffer[headerLength] = '\0';
-
-    if (strcmp(buffer, FILE_HEADER_STRING) != 0)
-    {
-        return 0;
-    }
-
-    return 1; /* Header ok */
-}
-
-
-/* Reads metadata: image count, width, and height.
- * file: file to read from; count/width/height are outputs.
- * returns 1 on success or 0 on invalid/zero metadata.
- */
-static int readImageMetaData(FILE *file,
-                             unsigned short *count,
-                             unsigned short *width,
-                             unsigned short *height)
-{
-    if (fread(count, sizeof(unsigned short), 1, file) != 1)
-    {    
-        return 0;
-    }
-    if (fread(width, sizeof(unsigned short), 1, file) != 1)
-    {
-        return 0;
-    }
-    if (fread(height, sizeof(unsigned short), 1, file) != 1)
-    {
-        return 0;
-    }
-
-    if (*count == 0 || *width == 0 || *height == 0)
-    {
-        return 0;
-    }
-
-    return 1;
-}
-
-
-//Hauptfunktion:
-
-
-/* Loads all images + labels from a .info2 file.
- * path: file path to load.
- * returns a new GrayScaleImageSeries or NULL on error.
- */
+// TODO Vervollständigen Sie die Funktion readImages unter Benutzung Ihrer Hilfsfunktionen
 GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
 {
-    // 1. Open the file
-    FILE *file = openImageFile(path);
-    if (file == NULL)
-    {
-        return NULL;
-    }
-
-    // 2. Check the header
-    if (!readAndCheckHeader(file))
-    {
-        fclose(file);
-        return NULL;
-    }
-
-    // 3. Read image metadata
-    unsigned short count = 0;
-    unsigned short width = 0;
-    unsigned short height = 0;
-
-    if (!readImageMetaData(file, &count, &width, &height))
-    {
-        fclose(file);
-        return NULL;
-    }
-
-    // 4. Allocate memory for image series
-    GrayScaleImageSeries *series = (GrayScaleImageSeries *)malloc(sizeof(GrayScaleImageSeries));
-    if (series == NULL)
-    {
-        fclose(file);
-        return NULL;
-    }
-
-    series->count  = count;
-    series->images = (GrayScaleImage *)calloc(count, sizeof(GrayScaleImage));
-    series->labels = (unsigned char *)malloc(count * sizeof(unsigned char));
-
-    if (series->images == NULL || series->labels == NULL)
-    {
-        free(series->images);
-        free(series->labels);
-        free(series);
-        fclose(file);
-        return NULL;
-    }
-
-    // 5. Read the images and labels 
-    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
-    {
-        GrayScaleImage *image = &series->images[i];
-
-        image->width  = (unsigned int)width;
-        image->height = (unsigned int)height;
-
-        size_t numPixels = (size_t)width * (size_t)height;
-
-        image->buffer = (GrayScalePixelType *)malloc(numPixels * sizeof(GrayScalePixelType));
-        if (image->buffer == NULL)
-        {
-            for (unsigned int j = 0; j < i; j++)
-            {
-                free(series->images[j].buffer);
-            }
-            free(series->images);
-            free(series->labels);
-            free(series);
-            fclose(file);
-            return NULL;
-        }
-
-        if (fread(image->buffer, sizeof(GrayScalePixelType), numPixels, file) != numPixels)
-        {
-            for (unsigned int j = 0; j <= i; j++)
-            {
-                free(series->images[j].buffer);
-            }
-            free(series->images);
-            free(series->labels);
-            free(series);
-            fclose(file);
-            return NULL;
-        }
-
-        if (fread(&series->labels[i], sizeof(unsigned char), 1, file) != 1)
-        {
-            for (unsigned int j = 0; j <= i; j++)
-            {
-                free(series->images[j].buffer);
-            }
-            free(series->images);
-            free(series->labels);
-            free(series);
-            fclose(file);
-            return NULL;
-        }
-    }
-
-    fclose(file);
+    GrayScaleImageSeries *series = NULL;
+    
     return series;
 }
 
-/* Frees the entire image series.
- * series: image series to free (NULL-safe).
- * returns nothing (void).
- */
+// TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
 void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
 {
-    if (series == NULL)
-    {
-        return;
-    }
-
-    if (series->images != NULL)
-    {
-        for (unsigned int i = 0; i < series->count; i++)
-        {
-            free(series->images[i].buffer);
-            series->images[i].buffer = NULL;
-        }
-        free(series->images);
-        series->images = NULL;
-    }
-
-    if (series->labels != NULL)
-    {
-        free(series->labels);
-        series->labels = NULL;
-    }
-
-    free(series);
-}
+}

matrix.c

@@ -2,176 +2,34 @@
 #include <string.h>
 #include "matrix.h"
 
-//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.
-//Gibt die erstellte Matrix als Matrix-Objekt zurueck, also als eine Kopie der erstellten Matrix.
-//@Param: rows gibt die Anzahl der Zeilen der neuen Matrix an, cols gibt die Anzahl der Spalten an
+// TODO Matrix-Funktionen implementieren
+
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
 {
-    if(rows && cols){
-    Matrix matrix;
-    matrix.rows = rows;
-    matrix.cols = cols;
-    matrix.buffer = malloc(rows * cols * sizeof(MatrixType));
-
-    matrix.buffer = malloc(rows * cols * sizeof(MatrixType));
-    if (!matrix.buffer) {
-    matrix.rows = 0;
-    matrix.cols = 0;
-    return matrix; // malloc ist fehlgeschlagen
-    }
-
-
-    for (int i = 0; i < (rows * cols); i++)
-        matrix.buffer[i] = 0;
-
-    return matrix;
-    }
-    Matrix matrix;
-    matrix.rows = 0;
-    matrix.cols = 0;
-    matrix.buffer = 0;
-    return matrix;
+    
 }
 
-//Loescht die uebergebene Matrix vollstaendig aus dem Speicher.
-//@Param: *matrix Gibt den Zeiger auf die zu loeschende Matrix wieder. Dadurch wird nicht nur eine Kopie geloescht, sondern tatsaechlich die Matrix.
 void clearMatrix(Matrix *matrix)
 {
-  free(matrix->buffer);
-  matrix->buffer = NULL;
-  matrix->rows = 0;
-  matrix->cols = 0;
+    
 }
 
-//Setzt den Wert einer Matrix an einer bestimmten Stelle im Array.
-//@Param: value gibt den einzufuegenden Wert an, matrix die Matrix, deren Wert geandert oder gesetzt werden soll,
-// rowIdx die Anzahl der Zeilen, die im Speicher uebersprungen werden soll, um in die gewunschte Zeile zu kommen,
-// collIdx die Nummer der Spalte, die geandert werden soll
 void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
 {
-    matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
+    
 }
 
-//Gibt den Wert einer Matrix an einer bestimmten Stelle im Array zurueck.
-//@Param: value gibt den einzufuegenden Wert an, matrix die Matrix, deren Wert geandert oder gesetzt werden soll,
-//rowIdx die Anzahl der Zeilen, die im Speicher uebersprungen werden soll, um in die gewunschte Zeile zu kommen,
-// collIdx die Nummer der Spalte, die gelesen werden soll
 MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
 {
-  if(rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols){
-    return UNDEFINED_MATRIX_VALUE;
-  }
-  return matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx];
+    
 }
 
-//Addiert zwei Matrizen miteinander oder broadcastet die eine Matrix mit einem Vektor.
-//Ueberpueft, ob broadcasting moeglich ist. Wenn nicht, werden die Matrizen addiert. Prueft zusaetzlich, ob Matrizenaddition moeglich ist.
-//Ist Broadcasting moeglich, wird die broadcasting-Methode aufgerufen.
-//Gibt addierte Matrix zurueck, nachdem diese in der Funktion erstellt wurde.
-//@param: matrix1 und matrix2 sind die Matrizen, deren Spalten und Zeilen ueberprueft werden und von denen moeglicherweise einer ein Vektor ist fuer das Broadcasting.
 Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-    int rows1 = rows(matrix1);
-    int rows2 = rows(matrix2);
-    int cols1 = cols(matrix1);
-    int cols2 = cols(matrix2);
-    if((cols1 == 1 || cols2 == 1) && rows1 == rows2) //Broadcasting
-    {
-        if(cols1 == 1)      //Wenn die erste Matrix der Vektor ist
-          {
-            return broadcasting(matrix1, matrix2);
-          }
-        else
-          {
-            return broadcasting(matrix2, matrix1);
-          }
-    }
-    else if(rows1 == rows2 && cols1 == cols2) //Addition nur moeglich, wenn beide Matrizen gleiche ANzahl an Zeilen und Spalten haben
-    {
-      Matrix addition = createMatrix(rows1, cols2); //Matrix erstellt, in die die addierten Werte geschrieben werden
-      MatrixType wert1;
-      MatrixType wert2;
-      for(int i = 0; i < rows1; i++){ //soll fuer jedes Element durchlaufen, sodass alle Werte von beiden Matrizen aufaddiert werden.
-        for(int j = 0; j < cols1; j++){
-        wert1 = getMatrixAt(matrix1, i, j);
-        wert2 = getMatrixAt(matrix2, i, j);
-        MatrixType addierterWert = wert1 + wert2;
-        setMatrixAt(addierterWert, addition, i, j);
-        }
-      }
-      return addition;
-    }
-    else{
-      return createMatrix(0,0);
-    }
+    
 }
 
-//Gibt die Matrix zurueck, die nach dem Broadcasting entstanden ist.
-//Addiert einen Vektor zu einer Matrix, sodass jede Zelle der Matrix mit der Koordinate des Vektors addiert wird.
-//@param: vektor ist die einspaltige Matrix, deren Koordinaten auf die Matrix addiert werden, matrix ist die Matrix, zu der der Vektor addiert wird.
-Matrix broadcasting(const Matrix vektor, const Matrix matrix)
-  {
-      int rowsM = rows(matrix);
-      int colsM = cols(matrix);
-      Matrix result = createMatrix(rowsM, colsM);
-      MatrixType wert;
-      MatrixType koordinate;
-      for(int i = 0; i < rowsM; i++)
-        {
-        for(int j = 0; j < colsM; j++){
-          wert = getMatrixAt(matrix, i, j);
-          koordinate = getMatrixAt(vektor, i, 0);
-          setMatrixAt((koordinate + wert), result, i, j);
-          }
-        }
-      return result;
-  }
-
-//Prueft, ob Multiplikation zweier Matrizen moeglich ist und gibt fuer den Fall, dass es moeglich ist, eine neue Matrix mit den Ergebnissen zurueck.
-//@param: matrix1 und matrix2 geben die Matrizen an, die miteinander multipliziert werden sollen
 Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-     int rows1 = rows(matrix1);
-     int cols1 = cols(matrix1);
-     int rows2 = rows(matrix2);
-     int cols2 = cols(matrix2);
-     if(cols1 == rows2) //Bedingung fuer Multiplikation: Spalten der ersten Matrix gleich Zeilen 2. Matrix
-     {
-         Matrix result = createMatrix(rows1, cols2);
-         MatrixType wert1;
-         MatrixType wert2;
-         MatrixType mul;
-         MatrixType add = 0;
-         for(int i = 0; i < rows1; i++)
-         {
-           for(int k = 0; k < cols2; k++)
-           {
-            for(int j = 0; j < cols1; j++)
-            {
-              wert1 = getMatrixAt(matrix1, i, j);
-              wert2 = getMatrixAt(matrix2, j, k);
-              mul = wert1 * wert2;
-              add += mul;
-            }
-            setMatrixAt(add, result, i, k);
-            add = 0;
-           }
-         }
-         return result;
-     }
-     return createMatrix(0,0);
-}
-
-//Gibt die Strukturvariable rows einer Matrix zurueck
-//@param: matrix gibt an, von welcher Matrix die Strukturvariable uebergeben werden soll
-int rows(const Matrix matrix)
-{
-   return matrix.rows;
-}
-
-//Gibt die Strukturvariable cols einer Matrix zurueck
-//@param: matrix gibt an, von welcher Matrix die Strukturvariable uebergeben werden soll
-int cols(const Matrix matrix)
-{
-  return matrix.cols;
+    
 }

matrix.h

@@ -6,11 +6,6 @@
 typedef float MatrixType;
 
 // TODO Matrixtyp definieren
-typedef struct{
-  unsigned int rows;
-  unsigned int cols;
-  MatrixType *buffer; //Data wird in einem eindimensionalen Array gespeichert (Spalten und Reihen liegen ja im Speicher hintereinannder)
-} Matrix;
 
 
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
@@ -18,10 +13,7 @@ void clearMatrix(Matrix *matrix);
 void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx);
 MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx);
 Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
-Matrix broadcasting(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
 Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
-int rows(const Matrix matrix);
-int cols(const Matrix matrix);
 
 
 #endif

neuralNetwork.c

@@ -170,7 +170,7 @@ NeuralNetwork loadModel(const char *path)
 
 static Matrix imageBatchToMatrixOfImageVectors(const GrayScaleImage images[], unsigned int count)
 {
-    Matrix matrix = {0,0, NULL};
+    Matrix matrix = {NULL, 0, 0};
 
     if(count > 0 && images != NULL)
     {

neuralNetwork.h

@@ -1,8 +1,6 @@
 #ifndef NEURALNETWORK_H
 #define NEURALNETWORK_H
 
-#define FILE_HEADER_STRING "__info2_neural_network_file_format__"
-
 #include "imageInput.h"
 #include "matrix.h"
 

neuralNetworkTests.c

@@ -6,44 +6,11 @@
 #include "neuralNetwork.h"
 
 
-//Testdatei schreiben
 static void prepareNeuralNetworkFile(const char *path, const NeuralNetwork nn)
 {
-// Datei öffnen
-FILE *file = fopen(path, "wb");
-if (file == NULL)
-return;
-
-// Header schreiben
-const char *fileTag = "__info2_neural_network_file_format__";
-fwrite(fileTag, 1, strlen(fileTag), file);
-
-// input Dimension schreiben
-int inputDim = nn.layers[0].weights.cols;
-fwrite(&inputDim, sizeof(int), 1, file);
-
-// für weiter Layer nur output Dimension schreiben
-for (unsigned int i = 0; i < nn.numberOfLayers; i++)
-{
-    int outputDim = nn.layers[i].weights.rows;
-    fwrite(&outputDim, sizeof(int), 1, file);
-
-    int weightCount = nn.layers[i].weights.rows * nn.layers[i].weights.cols;
-    fwrite(nn.layers[i].weights.buffer, sizeof(MatrixType), weightCount, file);
-
-    int biasesCount = nn.layers[i].biases.rows * nn.layers[i].biases.cols;
-    fwrite(nn.layers[i].biases.buffer, sizeof(MatrixType), biasesCount, file);
+    // TODO
 }
 
-// Ende: loadModel liest 0 ein
-int fileEnd = 0;
-fwrite(&fileEnd, sizeof(int), 1, file);
-
-// Datei schließen
-fclose(file);
-}
-
-
 void test_loadModelReturnsCorrectNumberOfLayers(void)
 {
     const char *path = "some__nn_test_file.info2";

runImageInputTests.dSYM/Contents/Info.plist

@@ -1,20 +0,0 @@
-<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
-<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
-<plist version="1.0">
-	<dict>
-		<key>CFBundleDevelopmentRegion</key>
-		<string>English</string>
-		<key>CFBundleIdentifier</key>
-		<string>com.apple.xcode.dsym.runImageInputTests</string>
-		<key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key>
-		<string>6.0</string>
-		<key>CFBundlePackageType</key>
-		<string>dSYM</string>
-		<key>CFBundleSignature</key>
-		<string>????</string>
-		<key>CFBundleShortVersionString</key>
-		<string>1.0</string>
-		<key>CFBundleVersion</key>
-		<string>1</string>
-	</dict>
-</plist>

runImageInputTests.dSYM/Contents/Resources/Relocations/aarch64/runImageInputTests.yml

@@ -1,5 +0,0 @@
----
-triple:          'arm64-apple-darwin'
-binary-path:     runImageInputTests
-relocations:     []
-...