I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 20 ,   pp .   1244 ~ 1251   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 3 . pp 124 4 - 1251             1244       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   T r a n sce i v e r   e r r o r   r e d u c t i o n   b y   d e s i g n   p r o t o t y p e   sy st e m   b a sed  o n   n e u r a l   n e t w o r k   a n a l y si s m e t h o d       M u th n Jas i m   F ad h i l ,   M ai th am   A l i   N aji ,   G h al i b   A h m e d   S al m an   D e pa r t e m e nt   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   T e c hni c a l   E ng i n e e r i ng ,   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hni c a l   C o l l e g e ,     M i d dl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y   ( M T U ) ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e M a y   2 ,   2 019   R e v i s e J ul   7 ,   2019   A c c e pt e S e p   26 ,   201 9       C o de   w o r ds   t r a d i t i o na l   c a be   de c o di ng   w he a ppl i e i a r t i f i c i a l   ne ur a l   ne t w o r k .   N e v e r t he l e s s ,   e xp l o r e r a r e l y   f o r   e nc o di ng   o f   a r t i f i c i a l   ne u r a l   ne t w o r s o   t ha t   i t   p r o po s e e nc o de r   f o r   a r t i f i c i a l   ne u r a l   ne t w o r f o r w a r w i t h   m a j o r   s t r uc t ur e   b ui l t   by   S e l f   O r g a ni z i ng   F e a t ur e   M a p   ( S O F M ) .   A c c o r di ng   t num be r   o f   bi t s   c o de w o r a nd  b i t s   s o ur c e   m e n t i o ne t h e   d i m e ns i o o f   f o r w a r ne ur a l   ne t w o r k   a t   f i r s t   t he n   s e t s   w e i g ht   o f   di s t r i bu t i o pr o po s a l   c hoo s i ng   a f t e r   t ha t   a l g o r i t hm   a pp r o pr i a t e   us i ng   f o r   s e t s   w e i g ht   i ni t i a l i z i ng   a nd  f i n a l l y   s e t s   c o de   w o r uni q ue n e s s   c he c s o   t ha t   m a t c h i ng   w i t e xi s t i ng .   T he   s p i ki ng   ne ur a l   ne t w o r ( S N N )   u s i ng   a s   de c o de r   o f   ne ur a l   ne t w o r f o r   pr o c e s s i ng   o f   de c o di ng   w he r e   de p e nd i ng   o num be r s   o f   bi t s   c o de w o r a nd  bi t s   s o ur c e   d i m e n s i o t h e   s p i k i ng   ne u r a l   ne t w o r s t r uc t u r e   bui l t   a t   f i r s t   t h e n   g e ne r a t e s e t s   c o de w o r by   ne t w o r ne u r a l   f o r w a r u s i ng   f o r   t r a i s p i ki ng   ne ur a l   ne t w o r a f t e r   t h a t   w he w ho l e   e r r o r   r e a c he m i ni m um   t h e   pr o c e s s   t r a i n i ng   s t o a nd  a t   l a s t   s e t s   c o de   w o r de c o de   a c c e pt e d.   I t e s t s   s i m ul a t i o a ppe a r   t ha t   f e a s i b l e   de c o di ng   a nd  e nc o di ng   ne u r a l   ne t w o r w h i l e   pe r f o r m a nc e   be t t e r   f o r   s t r uc t ur e   ne t w o r ne ur a l   f o r w a r a   p r o pe r   c o ndi t i o i s   a c hi e v e w i t γ   no de   o ut put   de g r e e .   T he   m e t ho ds   o f   m a t h e m a t i c a l   t r a d i t i o na l   c a no t   us i ng   f o r   de c o di ng   g e ne r a t e S e t s   c o de w o r b y   e nc o de r   ne t w o r o f   ne ur a l   s o   i t   i s   pr o s p e c t   g o o f o r   c o m m uni c a t i o s e c ur i t y .     Ke y w or ds :   E n c o de r   a nd  de c o de r   f e a t u r e   F o r w a r n e u ra l   n e t w o r k   M A T L A B   S e l f   o r ga n i z i n g   f e a t u r e   m a p   S pi ki n g   n e u r a l   n e t w o r k   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M ut hn a J a s i m F a d hi l ,   D e pa rt e m e nt   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   T e c hni c a l   E ngi n e e ri n g ,     E l e c t r i c a l   E n gi n e e r i n g   T e c hn i c a l   Co l l e ge ,     M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y   (M T U ),   B a gh d a d ,   Al - D o o r a ,   I ra q.   E m a i l :   m u t hna f a d h i l @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   pr o c e s s   of   c o m m uni c a t i o n   r e l i a b i l i t y   i m p r o v e   us i ng  e n c o di n a n de c o di n i n   ge n e r a l ,     b i t s   c h e c t o   b i t s   s o ur c e   r e l a t i o n   a do pt e i n   m e nt i o n e a l go ri t hm .   F o r   e xa m pl e   c o de   b l o c l i n e a r   i n   t y pi c a l   b i t s   c o de w o r a n b i t s   s o ur c e   r e l a t i o n s h i i s   c o m pl e t e   f o r   m a t r i ge n e r a t i ng  o r   m a t r i c h e c k,   i n   o t h e r   w o r ds   de pe n di n g   o n   m a t r i x   c h e c (e xp r e s s i o n   c h e c k)  a nd  b i t s   s o ur c e   p r o duc e b i t s   c h e c k   [1].   T h e   c o rr e c t i o n   o e rr o r   a ppl i e w h e n   e xp r e s s i o n   c h e c m i s m a t c h   w i t h   b i t s   c o de w o r r e c e i v e i n   p r o c e s s i n de c o di n w h e r e   c o d e s   a s   L D P C,   Co d e s   pr o duc t   t u r b o   a n c o de s   c o n v o l ut i o n   i s   c o de s   t r a di t i o na l   de c o de i n   m e t h o n o v e l t y   a do pt e i n   ge n e r a l   n e u r a l   n e t w o r k.   D e c o d e r   n e u ra l   n e t w o r t w ki n ds ,   f i r s t l y   de c o de r   m a j o r   a r c h i t e c t u r e   a do pt e i n   n e u r a l   n e t w o r a nd  s e c o n dl y   d e c o de r   i n   r o l e   s uppo r t i v e   a do pt e i n   n e ura l   n e t w o r k.   s pi k i n n e u r a l   n e t w o r (S N N i s   t y pi c a l   de c o d e r   n e u ra l   n e t w o r s o l ut i o n   a do pt e ge n e r a l l y   s o   t h a t   a dv a n c e   s e t s   c o de w o r us i n f o r   a de qua t e l y   t r a i n e de c o d e r .   C ha nn e l   m u l t i pa t h   f a di n R a y l e i gh   di s pe r s i v e   h i g hl y   o ve r   t ra n s m i t t e i n f o r m a t i o n   de c o de   a n e qu a l i z e   j o i n t l y   us e n e ura l   n e t w o r o f   H o p f e i l [2 ].   I n v e s t i ga t e m e t h o of  de c o di n e xi s t   o pt i m i z a t i o n s   de pe n d i n o n   r e c u rr e n t   n e ura l   n e t w o r k(R N N )un s upe r v i s e d.   P r o po s e a l go r i t hm   de c o di n c o rr e s po n d i n a n s c h e m e   e xt ra c t i o n   i n f o r m a t i o n   e xt ri n s i c   de pe n d i n o n   n e u r a l   n e t w o r f un c t i o b a s e s   r a di a l .   I m p l e m e n t a t i o n   o f   h i g s pe e c o m put a t i o i pa ra l l e l   a n r e a l   t i m e   i m pl e m e n t   f o r   n e u r a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T r ans c e i v e r   e r r or   r e duc t i o b y   de s i g pr o t ot y p e   s y s t e m   bas e o n   ne ur al   ne t w or k   ( Mut hna  J as i m   F adh i l )   1245   n e t w o r p r o po s e by   d e c o de r   c o de   b l o c l i n e a r   [3] .   N e ura l   ne t w o r f un c t i o n s   a c t i v a t i o n s   a n w e i ght s   s h o ul d   b e   c h a n ge w h e n   t r a n s a c t i o w i t F i e l G a l o i s   n o n - b i na r y   s o   t h a t   s e v e r a l   b i t s   e rr o r   de t e c t i o n   a nd  c o rr e c t i o n.   A ppr o a c h   qu a n t i z a t i o n   v e c t o r   r o b us t   b a s e S O M   d e c o di n s of t   w h i c h   ha s   s ui t a b l e   c o m m uni c a t i o n s   W i r e l e s s   P r o po s e n e ura l   n e t w o r b a s e o n   de c o d e r   c o n v o l ut i o n   n o ve l t y   w h e r e   t e c hn i que   de c o di n t u r b o   t ra di t i o na l   l e s s   pe r f o r m a n c e   t h a n   i t .   S S O M   fo r m   p r e s e n t e de c o de r   n e u r a l   n e t w o r ge n e r a l   n o ve l t y   us i n f o r   r ul e s   e n c o di n r e ga rdl e s s   t i m e   fo r   de c o di n a n l e a rn i ng  a c h i e ve d   [4].   Co de   t r a d i t i o n a l   de c o di n i s   m a i n l y   de c o di n g   n e u r a l   n e t w o r s t udy ,   e n c o di n g   o f   n e ura l   n e t w o r i s   r e s e a r c h e r s   c o n c e rn e ra r e l y   be s i de   b i t s   s o ur c e   o r i gi na l   e n c o de   by   a do pt e n e ura l   n e t w o r k,   t h e   b i t s   c o de w o r a n d   b i t s   s o ur c e   r e l a t i o n s hi e xp r e s s   i n   m e t h o n o v e l t y   [5].   E n c o di n n e u r a l   n e t w o r s t udy   i s   t h e   f i r s t   s t a ge ,   t h i s   p a pe r   a c hi e v e v a r i o us   c o n t ri b ut i o n s ,   s uc h   a s   f i r s t l y   e n c o di n a n de c o di ng  n e ura l   n e t w o r r e a l i z e   w h i c h   p r o po s e i s   s o l ut i o n   w o r ka b l e ,   s e c o n dl y   m e t h o m a t h e m a t i c   t ra d i t i o n a l   c a nn o t   us i ng  f o r   de s c r i b e   e n c o di n n e u ra l   n e t w o r r u l e   b e c a us e   c o n t a i f e a t ur e   c o n f i de n t i a l   c e rt a i n   a nd  f i na l l y   m e t h o of   m a t h e m a t i c   t ra di t i o n a l   c a nn o t   us i n t o   de c o de s e t s   of  c o d e w o r t h a t   p r o duc e by   de c o de r   n e u r a l   n e t w o r b e s i de   s ui t a b l e   s y s t e m   fo r   c o m m u ni c a t i o n   s e c uri t y   [6].         2.   EN C O D ER   N EU R A L   N ET WO R K   A   C H I EF   I D EA   2. 1 .      En c o d e r   Tr ad i ti o n al   M e c h an i s m   T h e   m a j o r i t y   di f f e r e n c e   o f   e n c o de r   t r a d i t i o n a l   f r o m   e n c o d e r   o f   n e u r a l   n e t w o r i s   s e t s   c o de w o r d   m e c h a ni s m   ge n e ra t i o n.   E n c o de r   a n de c o de r   t ra di t i o n a l   a rc h t i c t u r e   s h o w s   i n   F i gu r e   1   [7 - 9 ] .   F o r   e n c o de r   t r a d i t i o n a l   b i t s   c o de w o r M + F   ge n e ra t e by   us i n b i t s   s o ur c e   o r i g i n a l   M   v i a   m a t ri ge n e r a t i o n   w h e r e   b i t s   c h e c r e du nda n c y   b i t s   F   i n c l u de s o   t ha t   p r o c e s s   o f   de c o di n g   m a t ri c h e c us i n g   f o r   c h e c b i t s   c o de w o r M + F .   A c t ua l l y ,   e n c o de r   t r a d i t i o n a l   c o r e   i s   m a t r i ge n e ra t i n w h e r e   s pe a ki n ge n e r a l l y   b e s i de   e n c o de r   t r a d i t i o n a l   s e l e c t   v a r i o us   b i t s   s o ur c e   t de t e r m i n e   de s i r e b i t   c h e c de pe n di n o n   m a t ri ge n e ra t i n o r   m a t ri c h e c k   [ 10,   11 ] .   F o r   e xa m p l e   gra p h   b i pa rt i t e   s pa r s e   us i n f o r   b ui l up  c o de s   L D P a s   s h o w n   i n   F i gu r e   w h i c r e pr e s e nt   d i f f e r e n t   f o r m   o f   m a t r i c h e c by   m e a n s   a n y   b i t   c h e c i s   de t e rm i n e d   by   b i t   s pe c i f i c .   F i gu r e   s h o w s   M b i t   c h e c i s   de t e r m i n e b y   t h e   f o l l ow i n e xp r e s s i o n :           F i gu r e   1 .   E n c o de r   a nd  de c o d e r   t r a d i t i o n a l   a r c h i t e c t ur e           F i gu r e   2 .   Co de s   L D P g r a p h   b i p a r t i t e   s p a r s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1 2 4 4   -   1 2 5 1   1246   M 3 = S 2 S 3 S 5 S M     E n c o de r s   t ra di t i o na l   h a s   v a r i o us   c h a ra c t e ri s t i c s ,   i s u m :   a)   B i t s   c o de w o r a r e   p r o duc e by   r ul e s   o r   f o rm ul a s   s pe c i f i c .   b)   B i t s   s o ur c e   o r i g i n a l   ha v e   r e l a t i o n s h i w i t b i t s   c o de w o r d.   c)   V a r i o us   r ul e s   o f   pr o duc i n g   b i t s   c o de w o r m e a v a r i o us   t y pe   c o d e   [ 12 - 14 ].     2. 2 .       En c o d e r   N e u r al   N e tw o r k   M e c h an i s m   N e ur a l   n e t w o r ge n e ra t e r e s ul t s   p r o duc i n s e t s   c o de w o r a s   e n c o de r   n e u ra l   n e t w o r k,   e n c o de r   a n d   de c o de r   n e u r a l   n e t w o r a r c h i t e c t u r e   s h o w s   i F i g u r e   3.     a)   T h i s   e n c o de r   c o m pa ri n g   w i t h   e n c o de r   t ra d i t i o n a l   ha s   t w o   m a j o r i t y   a s pe c t s   di ff e r e n t :   b)   B i t s   c o de w o r p r o duc e by   n e ura l   n e t w o r f o r w a r d   b e s i de   fo r m ul a s   s pe c i f i c   o r   m a t r i ge n e r a t i n g .   c)   T y p e   c o d e   c a l c ul a t e d   by   s e t s   w e i gh t   o w n   a nd  i t s   n e u ra l   n e t w o r ge n e r a t i n g .   N e ur a l   n e t w o r f o r w a r i s   s e l e c t e d   t o   g e n e ra t e   b i t s   c o de w or M + F   f r o m   b i t s   s o ur c e   M   be c a us e   i t   ha s   s a m e   f u n c t i o n   o f   m a t ri ge n e r a t i n i n   e n c o de r   t r a di t i o na l   [1 5 - 17 ] .   N e u r a l   n e t w o r fo r w a r a l s o   k n o w n   a s   n e u r a l   n e t w o r ge n e ra t i n d i f fe r e n c e   f r o m   n e u r a l   n e t w o r no r m a l   by   s o m e   s pe c i f i c   s u c h   a s   S N N , S O F M , e t c .   S e t s   c o d e w o r w a y   ge n e ra t e b y   n e ura l   n e t w o r f o r w a r d   a s   s h o w n   i F i g u r e   4   [1 8 - 20 ].           F i gu r e   3 .   E n c o de r   a nd  de c o d e r   n e u ra l   n e t w o r a r c h i t e c t u r e           F i gu r e   4 .   E n c o de r   n e u r a l   n e t w o r f o r w a r a r c h i t e c t u r e       E n c o de r   a r c h i t e c t ur e   i s   s a m e   o f   n e u r a l   n e t w o r S O F M   a n d   t h e   d i f fe r e n c e   c o m pa r e   w i t h   n e u ra l   n e t w o r S O M   t r a di t i o na l   i s :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T r ans c e i v e r   e r r or   r e duc t i o b y   de s i g pr o t ot y p e   s y s t e m   bas e o n   ne ur al   ne t w or k   ( Mut hna  J as i m   F adh i l )   1247   a)   O nl y   o n e   w a y   pr o c e s s   fo r w a r f o r   n e ura l   n e t w o r ge n e ra t i ng  by   m e a n s   t ha t   ha s   n o t   p r o c e s s   l e a rn i n a n c o m pe t i t i o n.   b)   N e ur a l   n e t w o r fo r w a r do e s n ’t   c o nn e c t e f ul l y ,   i t   m e a n s   t ha t   n o de s   i n pu t   p a r t l y   c o nn e c t e t o   e a c h   n o de   ou t put   t hr o ug h   w e i ght   b e s i de   w h o l e   m o de l   c o nn e c t i o n.   c)   N e ur a l   n e t w o r fo r w a r r a nge   c e r t a i n   s h o ul b e   i n c l ude   ra n ge   s e t s   w e i ght   v a l ue   s o   t h a t   go a l s   t o   r e s ul t   gua r a nt e e   n o de   o ut put   w i t pe r m i t t e s c o pe .   d)   N e ur a l   n e t w o r S O F M   t r a di t i o na l   di f f e r e n c e   f r o m   n o de   o ut p u t   s t ruc t u r e   a s   s h o w n   i F i gu r e   5   [ 21,   22 ].     F i gu r e   s h o w s   t h a t   Q i   c a l c u l a t e by   N j   c o r r e s po n d i n a n H i j   w e i gh t   c o n n e c t e a n f ()  i s   a   f un c t i o n   de c i s i o n   w h i c h   c a l c ul a t e t h e   r e s ul t .   A s   s h o w n   i n   (3 us i n t o   de t e rm i n e   Z ϵ   w h i c r e p r e s e n t   f u n c t i o n   de c i s i o n   o f   s e t s   w e i gh t   t hr e s h o l d.     Q i   = f ( N i M j = 1 H ij ) = { 1   Q i > Z ϵ 0   Q i < Z ϵ   i = 1 , 2 , . M + F     (1)     H ij = { H ij   c o n n e c t e d   n o d e   i n p u t   j   a n d   n o d e   o u t p u t   i   0   n o t   c o n n e c t e d   n o d e   i n p u t   j   a n d   n o d e   o u t p u t   i   (2)     Z ϵ =   N j M + F i = 1 M j = 1 H ij   (3)     W e i gh t   ra n ge   m us t   b e   i ra n ge   m e nt i o n e a s   (4) .     H ij < H ϵ H ϵ = 1 γ ( M + F ) S ij M + F i = 1 M j = 1   (4)     S ij = { 1   H ij 0   0   H ij = 0     (5)     γ   i s   de g r e e   a v e r a ge   o f   n o de   o ut put   i n e u r a l   n e t w o r f o r w a rd  w h i c i s   n o de s   o ut put   c o nn e c t e t o   s e t s   w e i gh t   a v e r a ge   n u m b e r .   S pe a k i n ge n e r a l l y ,   γ   i s   c a l c ul a t e d   b y   (6)  w h e n   γ   e qua l   M + F ,   s e t s   w e i ght   c o nn e c t e f ul l y   t fo r w a r d   n e u r a l   n e t w o r k,   t ha t   i s   m e a n s   a l l   n o de s   i n pu t   ha v e   r e l a t i o n s hi w i t e a c n o de   o ut put .     γ = δ M ( M + X )   (6)     δ   i s   t h e   n o de   i n p ut   de gr e e   r e p r e s e n t   n o de s   o ut put   r e l a t e d   n u m b e r ,   h i g δ   m e a n s   h i g h   r e s po n s i b i l i t y   t o   n o de   i n put   i ndi v i du a l   s o   t h a t   p r o c e s s   e n c o di n g   c o m put i ng  m o r e   c o m pl e xi t y   r e s ul t s   [ 23 - 25 ].         F i gu r e   5 .   N o de   o ut put   s t r uc t u r e       2. 3 .      En c o d e r   N e u r al   N e tw o r k   S te p s   S p e c i fi c ati o n   E n c o de r   n e u r a l   n e t w o r c a b e   a c h i e v e a s   f o l l ow i n g:   a)   D e pe n di n g   o γ   n e u ra l   n e t w o r c o n s t r uc t e m e n t i o n e b i t s   c ode w o r a n d   b i t s   s o u r c e   di m e nt i o n.   b)   N um b e r   ra n do m   i g r o up  us i ng  f o r   s e t s   w e i g h t   i ni t i a l i z i n g .   c)   B i t s   s o ur c e   a c c e pt   a n d   b i t s   c o de w o r c a l c ul a t e   de pe n di ng  o (1) - (6 ).   d)   J um i n s t r uc t i o us i n g   f o r   b i t s   s o u r c e   n e x t   a c c e p t   t o   s t e p   (3) .   e)   S e t s   c o d e w o r u n i q ue n e s s   c h e c k.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1 2 4 4   -   1 2 5 1   1248   F i gu r e   fo l l ow i n de s c r i b e   n e ura l   n e t w o r fo r w a r c o n s t r uc t i n a l go ri t hm   w h e r e   i   n o de   i n pu t   de gr e e   i s   δ i   a n d   j   n o de   o ut put   de g r e e   i s   γ j H ij   i s   t a g   w e i ght s   w h e r e   s t a ge   i ni t i a l i z i n g   H ij   c o r r e s po n d i n f o m ul t i p l y   us e a n d   z e r o   i s   H ij   v a l ue   de f a ul t .   U n i que n e s s   c h e c ki n a l go r i t hm   s h o w s   i n   F i g u r e   7.   W h e r e   σ   i s   ra t e   l e a rni ng,   b i t   i nput   s pe c i f i c   i m pa c t   s t r e n gt h e by   s e t s   w e i gh t   r e l a t e d   i n c r e a s i n g   a nd    ( r a t e   s uppr e s s i n g) us i n g   f o r   b i t   o ut put   r e l a t e i m p a c t   r e duc e   by   s e t s   w e i gh t   r e l a t e de c r e a s i n g ,   i n   ge n e r a l     r a t e   s uppr e s s i n g   m o r e   s m a l l e t ha σ   ra t e   l e a rni n g .             F i gu r e   6 .   N e u r a l   n e t w o r f o r w a r c o n s t ruc t i n g   a l go ri t hm       F i gu r e   7 .   U ni que n e s s   c h e c ki n g   a l go r i t hm       3.   D EC O D ER   N EU R A L   N ET WO R K   D ES I G N   3. 1 .       D e c o d e r   N e u r al   N e tw o r k   S o l u ti o n   T r a d i t i o n a l   w a y   fo r   de c o di n c a n o t   a ppl y   i ge n e ra t e c o d e w o r by   e n c o de r   N e ur a l   N e t w o r fo r w a r b e c a us e   c a nn o t   us i n e xp r e s s i o n   o r   m a t ri ge n e ra t i n t o   de s c r i b e   b i t s   s o ur c e   r e l a t i o n s h i w i t h   b i t s   c o d e w o r t h e n   m a t h e m a t i c a l   t ra d i t i o n a l   e xp r e s s i o n   c a n   no t   us i n f o r   e n c o de r   n e u ra l   n e t w o r fo r w a r d   c o d e w o r ge n e ra t e r u l e .   A t   l a s t   r ul e s   e n c o di n r e c o r de i n   b o b l oc e n c o d e r   o f   n e ur a l   n e t w o r f o r w a r w h e r e   t h e   b o b l oc n e u ra l   n e t w o r f o r w a r d   a l go ri t hm   a n d   s t r uc t u r e   i s   s e t s   w e i gh t .   s o   t ha t   e n c o de r   n e u ra l   n e t w o r t ha t   ge n e r a t e s e t s   c o de w o r de c o d e by   de c o de r   b ui l t   i n e u r a l   n e t w o r k.   F i n d   s y m m e t r i c   m e t h o fo r   f un c t i o n   e n c o di n a c h i e v e   S N N ,   S N N   de c o de r   a r c h i t e c t ur e   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   8,   t h e r e f o r e   f i n t w s t a ge s   f o r   de c o de r   : s t a ge s   de c o di n a n t r a i n i ng.   F o r   s t a ge   t r a i ni n g ,   s e t s   s a m pl e   c o de w o r g r o up  us i n g   f o r   t r a i n e d   S N N   w h e r e   n e u ra l   n e t w o r f o r w a r ge n e ra t e b i t s   c o de w o r a n d   b i t s   s o ur c e   us i n f o r   c o n s t r uc t e t h e   a b ov e   gr o up  w h i l e   f o r   s t a ge   de c o di n t h e   r e s ul t s   o ut p ut   ul t i m a t e   c a l c ul a t i o n s   a nd  b i t s   c o de w o r a c c e pt s   b y     S N N   t r a i n e d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T r ans c e i v e r   e r r or   r e duc t i o b y   de s i g pr o t ot y p e   s y s t e m   bas e o n   ne ur al   ne t w or k   ( Mut hna  J as i m   F adh i l )   1249       F i gu r e   8 .   D e c o de r   S N N   a r c hi t e c t u r e       3. 2.       D e c o d e r   N e u r al   N e tw o r k   S t e p s   S p e c i f i c at i o n   D e c o de r   n e u r a l   n e t w o r s t a ge s   a r e   s t a ge s   de c o di n a nd  t ra i ni n g,   b i t s   s o ur c e   a n b i t s   c o de w o r c o m pos e i n   s t a ge   o f   t ra i ni n g   w h e r e   s e t s   s a m pl e   t r a i n i ng  us i n g   f o r   p r o c e s s   of   l e a rni n g ,   t h e   f o l l o w i n de s c r i b e   t h e s e   s t e ps   s pe c i f i c .   a)   N e ur a l   n e t w o r f o r w a r d   (e n c o de r us i ng  t o   p r o duc e   s e t s   da t a   c o de w o r t ra i ni n g .   b)   D e pe n di n g   o s e t s   s a m pl e   t r a i n i ng  s i z e   S N N   c o n s t r uc t e d.   c)   A l go r i t h m   s pe c i f i c   us i n fo r   S N N   t r a i n i ng  s o   t h a t   c o n v e r ge n c e   r e a c h.   B e y o n s t a ge   t r a i n i ng,     b i t s   c o d e w o r de c o di n by   de c o d e r   a do pt s   by   S N N   w h i c h   i s   c o n s i de r e de c o de r   t r a d i t i o n a l   i s t a ge   of  de c o di n g .   d)   O n e   b y   o n e   l a y e r   r e s ul t   c a l c ul a t i o a nd  b i t s   c o de w o r a c c e pt e d.   e)   S N N   l a y e r   o ut put   (de c o de r   r e s ul t )   e xpo r t .   f)   S t e j um a n d   b i t s   c o de w o r n e x t   a c c e pt e d.       4.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   r e s ul t s   o f   t h i s   w o r e xpl o r e i n   t h i s   s e c t i o n ,   v a r i o us     (Ca m a )   c o m pa ri s o n   B E R :   i n   F i gu r e   r e a c h e c o n c l us i o n s   t ha t   i n c r e a s e s   S N w h e n   de c r e a s e s   B E R   a n c h a nge     w h e n   f l uc t ua t e s   B E R .   S N R   s a m e   of     pr o pe c h o o s i n us i n g   t o   o b t a i n e B E R   go o be s i de   c o m put a t i o n   c o m pl e m o r e   m e a n s     i s   h i g s s y s t e m   n e e de a   l o t   o f   r e s o ur c e   i t hi s   c o n d i t i o n   a n d   ( 6 )   us i ng  f o r   ge n e ra t e   p r o pe r.     F a i l u r e   c h e c un i que n e s s   po s s i b i l i t y   a v a i l a b l e   by   m e a n s   b i t s   c o d e w o r M + F   n o t   o n l y   de p e n di ng  o n   b i t s   s o ur c e   M   s o   t h a t   f a i l u r e   ha s   t w o   f a c t o r s :   i .   S e t s   c o de w or c u rr e n t   n o t   s u i t a b l e   n e u r a l   n e t w o r s t r uc t u r e .   i i .   M us t   b e   m o di f i e s e t s   w e i gh t   s o   t h a t   m a t c hi n g   s e t s   c o de w o r d.   T h e   p r o b l e m   s o l ve   c h e c uni que n e s s   a l go ri t hm   de pe n di ng  o n   (2)  w h e r e   s e t s   w e i gh t   m o di f i c a t i o by   gua r a nt e e u n i que n e s s ,   e n c o de r   u n i que n e s s   gua r a nt e e s t r uc t u r e   n e u r a l   n e t w o r m o di f i c a t i o c o n s t r uc t   i f ut u r e   s t udy .             F i gu r e   9 .   V a r i o us     c o m pa ri s o w i t B E R   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1 2 4 4   -   1 2 5 1   1250   T a b l e   s h o w n   da t a   t e s t   m o de l   l a y e r s   m a t ri c o n f us i on   w h e r e   da t a   t e s t   c o h e r e n c e   t e m po r a l   c o n s i de r i ng  w i t h   a c c ura c i e s   c l a s s i f i c a t i o n.   M a t l a b   s i m u l a t i o n   us i n t o   r e p r e s e nt   t hi s   s i t ua t i o n   a s   s h o w n   i F i gu r e   10  t h e   b e s t   r e s ul t s   go t   i n   l a y e r w h e r e   i t   r e a c h   t h e   a c c ur a c y   t o   (100%)  a t   3 4. 3 m s .   F i gu r e   11   r e p r e s e n t   t h e   c o m pa r i s o n   t h i s   w o r w i t h   o t h e r   r e l a t e w o r k s ,   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e c l e a rl y   e xpl a i n   t h a t   w h e n   a ppl i e a l go ri t hm   S O F M - S N N   f o r   e n c o di n a n d   de c o di n g   p ro c e s s   go t   be t t e r   r e s ul t s .       T a b l e   1 .   D a t a s e t   T e s t i ng  b e s t   M o de l (m o de l   l a y e r s M a t r i x   Co n f us i o n   T i m e   (m s )   A c c u ra c i e s   o n   d i ffe r e n t   l a b e l s   L a y e 1   L a y e 2   L a y e 3   L a y e 4   L a y e 5   L a y e 6   2 9 . 7   87%   88%   90%   93%   94%   97%   2 5 9 6 7   90%   91%   92%   93%   94%   98%   7 . 9 2   91%   93%   94%   94%   96%   99%   4 . 9 4 3   9 1 . 5 %   94%   96%   95%   96%   100%   . 4 9 5 6   92%   95%   97%   97%   98%   100%   6 2 9 . 2   93%   96%   97%   97%   98%   100%   6 . 9 7 7   94%   97%   98%   98%   98%   100%           F i gu r e   10 .   L e n gt t i m e   di f f e r e n t   da t a s e t   a c c ura c i e s   c l a s s i f i c a t i o n           F i gu r e   11 .   Co m pa ri s o n   t h i s   w o r w i t h   o t h e r   r e l a t e w o r ks       5.   C O N C LU S I O N   F ut u r e   s e c ur i t y   of   Co di n c h a nn e l   i s   e n c o di n n e u r a l   n e t w o rk,   s e t s   w e i gh t   a nd  i t s e l f   n e u r a l   n e t w o r e n c o di n rul e   w h o l e   s o   t h a t   m e t h o m a t h e m a t i c   t ra d i t i o na l   de s c ri b e di s a b l e   w h e r e   a   b l o c bo s uc h   a l go ri t hm   e n c o di n g.   N e ura l   n e t w o r a do pt e b y   e n c o di n g   a n de c o di ng  t o ge t h e r.   B e t t e r   r e s ul t s   go t   w h e n   a ppl i e t h i s   a l go r i t h m   i n   t h i s   c l us t e r i ng  o f   S O F M - S N N   e n c o di n a nd  de c o di n a n t ha t   i s   c l e a r   i T a b l e w h e n   c o m pa r e t hi s   w o r w i t h   o t h e r   r e l a t e w o r ks .   W a y   of   di s t ri b ut e us i n i n   n e u ra l   n e t w o r t o   s t o r e e n c o di n g   a n d   de c o di n rul e   s pe c i f i c   a ddi t i o n a l   t h a t   n e u r a l   n e t w o r m o de   pa ra l l e l   c a us e   g r e a t l y   s pe e a n d   r e l i a b i l i t y   i n c r e a s i n g   w h e r e   a ppl i c a t i o n   f ut u r e   p r o s pe c t e de s i r e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T r ans c e i v e r   e r r or   r e duc t i o b y   de s i g pr o t ot y p e   s y s t e m   bas e o n   ne ur al   ne t w or k   ( Mut hna  J as i m   F adh i l )   1251   R EF ER EN C ES   [ 1]   S . M .   B e r be r   a nd  V .   K e c m a n ,   C onv ol u t i ona l   de c ode r s   ba s e on  ar t i f i c i a l   ne ur al   ne t w or k s ”,   I E E E   I nt e r n a t i o na l   J o i nt   C o nf e r e nc e   o N e u r a l   N e t w o r k s - P r o c e e di ng s ,   v o l .   2,   pp: 1551 - 1556 ,   2004 .     [ 2]   S . M .   B e r b e r ,   S o f t   o ut pu t   de c i s i o c o nvo l ut i o na l   ( S O N N A )   de c o de r s   b a s e o t he   a pp l i c a t i o o f   ne ur a l   ne t w o r ks ,   E ngi ne e r i n g   A ppl i c at i on s   of   A r t i f i c i al   I nt e l l i ge nc e ,   v o l .   21 ,   no .   1 , p p .   1 - 13,   20 08.     [ 3]   J .   C a r r e i r a   e t   a l . , " A c t i on  R e c ogn i t i o n?A   N e w   M ode l   and  t he   K i ne t i c s   D at as e t " .   I I E E E   C o nf .   o C o m put e r   V i s i o n   a nd  P a t t e r n   R e c o g ni t i o n,   20 17 .     [ 4]   M .   J a de r be r g ,   e t   al . . ,   S p a t i a l   t r a n s f o r m e r ne t w o r ks " ,   I A dv anc e s   of   N e ur al   I n f o r m at i on  P r oc e s s i ng  S y s t e m s ,     pp.   20 17 - 2025 ,   201 5.     [ 5]   E .   C o e r s m e i e r   e t   al . , C om b i ni ng  C o gn i t i v e   R ad i a ndS of t w ar e   R adi o   A pp r oa c f or   L ow   C om pl e x i t y   R e c e i v e r   A r c h i t e c t ur e ,   P r o c .   o f   t he   I nt .   S y m .   o A dv a nc e R a d i o   T e c hno l o g i e s   ( I S A R T ) ,   2 007 .     [ 6]   T .   N .   S a i na t h,   e t   al . ,“ D e e c onv o l ut i o nal   ne ur a l   ne t w or k s   f or   L V C SR ,”   I P r o c .   I E E E   I nt .   C o nf .   A c o us t . ,   S pe e c h ,   S i g na l   P r o c e s s .   ( I C A S S P ) ,   pp . 86 14 - 8618 ,   M a y   2013.     [ 7]   C . S a n t o s   a nd  M .   G a t t i .   " D e e C onv ol ut i on al   N e ur a l   N e t w or k s   F or   Se n t i m e nt   A na l y s i s   O f   Sh or t   T e x t s ".     I P r oc e e di ng s   o f   t he   25t hI nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o m put a t i o na l   L i ng ui s t i c s   ( C O L I N G ) ,   D ubl i n,   I r e l a nd ,   2014 .     [ 8]   Y . D a up hi n ,   e t   a l . , " L a ng ua g e   m o de l i ng   w i t g a t e c o nvo l ut i o na l   ne t w o r ks " ,   ar X i v   p r e pr i nt   a r X i v : 1612 . 08 083 201 6 .     [ 9]   Q   W u,   e t   a l . ,   " M u l t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o o f   a   di s t r i but e e ne r g y   ne t w o r i nt e g r a t e w i t he a t i ng   i nt e r c ha ng e " ,   E ne r gy ,   v o l . 109 ,   pp . 35 3 - 364, 201 6.     [ 10]   U pe nda r ,   e t   al . , "   P S O   a nd   A N N - ba s e f a u l t   c l a s s i f i c a t i o f o r   p r o t e c t i v e   r e l a y i ng " .   I e t   G e ne r a t i o T r an s m i s s i on  &   D i s t r i bu t i o n,   v o l . 4 ,   p p. 1197 - 12 12,   2 010 .     [ 11]   C . M a r i e l a ,   e t   al . ,   " M ul t i - s t a g e   f e a t u r e   s e l e c t i o by   us i ng   g e ne t i c   a l g o r i t hm s   f o r   f a u l t   di a g no s i s   i n   g e a r bo xe s   b a s e d   o v i br a t i o s i g na l " .   Se ns o r s ,   v o l . 1 5, p p.   23 903 - 23 926 ,   2015 .     [ 12]   A .   z a de ha ,   e t   a l . , A   f l e xi b l e   a l g o r i t hm   f o r   f a u l t   di a g no s i s   i a   c e n t r i f ug a l   pum w i t c o r r up t e d   da t a   a nd   no i s e   b a s e o A N N   a nd  s uppo r t   v e c t o r   m a c hi n e   w i t h   hy pe r - pa r a m e t e r s   o pt i m i z a t i o n” ,   A pp l i e S of t   C om put i n g ,   v o l . 13,     pp.   14 78 - 1485 , 20 13 .     [ 13]     J .   B a r t o n,   e t   al . , "   A   M i n i at ur i z e M od ul ar   P l a t f or m   f o r   W i r e l e s s   Se ns o r N e t w or k s " ,   P r o c . ,   E u r o pe a n   C o nf .   o C i r c ui t   T he o r y   a nd  D e s i g n , pp .   35 - 38 ,   2005 .     [ 14]   M . F a dh i l   a nd  M .   F a r ha n, "   D e s i g a   pr o t o t y pe   F P G A   m o de l   f or   t a r g e t   de t e c t i o b y   r a da r s   p a s s i v e   ba s e o s y nt he t i c   a p e r t u r e   r a d a r   a l g o r i t hm " ,   J o ur n al   of   E ng i ne e r i ng  S c i e nc e   and  T e c hno l ogy ,   v o l .   1 4,   no .   3, pp .   154 2 - 1557 ,   2019 .     [ 15]   A . S a r ka r ,   e t   a l . ," M ul t i l a y e r   ne u r a l   n e t w o r k   s y nc hr o ni z e s e c ur e s e s s i o k e y   ba s e d   e nc r y pt i o i w i r e l e s s   c om m uni c a t i o n" ,   I ndo ne s i an  J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   E n gi ne e r i n an C om pu t e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   V o l .   1 4,   N o .   1 ,   pp.   16 9 - 177,   2 019   [ 16]   F .   P a r d e de ,   e t   a l . ,   " C o nv o l ut i o na l   N e u r a l   N e t w o r a nd   F e a t u r e   T r a n s f o r m a t i o f o r D i s t a n t   S pe e c R e c o g ni t i o n" ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n ( I J E C E ) ,   V o l . 8 ,   N o . 6,   p p .   53 81 - 5388 , 20 18 .     [ 17]   H . R a h i m i   a nd   M . Z o l f a g ha r i , " N e w   M o de l   R e f e r e nc e   A da pt i v e   S y s t e m   S pe e O b s e r v e r   f o r   F i e l d - O r i e nt e C o nt r o l   I nduc t i o M o t o r   D r i v e s   U s i ng   N e ur a l   N e t w o r ks " ,   B ul l e t i of   E l e c t r i c a l   E n gi ne e r i n and  I n f or m at i c s   ( B E E I ) ,   V o l .   5 ,   N o .   1 ,   pp .   2 5 - 36,   M a r c 20 16.     [ 18]   T .   D e w i ,   e t   al . ,   " N e ur a l   N e t w o r C o nt r o l l e r   D e s i g f o r   a   M o bi l e   R o bo t   N a v i g a t i o n;   a   C a s e   S t udy " ,   P r oc .   E E C S I   2017 ,   Y ogy ak a r t a ,   I n done s i a,   p p. 1 9 - 21  S e p t e m be r   201 7.     [ 19]   L . E ng ,   e t   al . ,   " D i s t a nc e   w e i g ht e K - M e a n s   a l g o r i t hm   f o r   c e nt e r   s e l e c t i o i t r a i n i ng   r a d i a l   ba s i s   f unc t i o n   ne t w o r k s " ,   I A E S   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i ge nc e , V o l .   8,   N o .   1 ,   pp .   54 - 62 ,   2 019 .     [ 20]   T . G i b e t ,   e t   al . ,   " C o m pa r a t i v e   S t udy   o f   N e ur a l   N e t w o r ks   A l g o r i t hm s   f o r   C l o ud  C om put i ng   C P U   S c he dul i ng " ,   I nt e r n at i on al   J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   an C om p ut e r   E n gi ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   V o l . 7,   N o . 6 ,   p p.   3570 - 3 577 ,     D e c e m be r   201 7 .   [ 21]   H . N ug r o ho ,   e t   al . , " D e e L e a r ni ng   f o r   T uni ng   O p t i c a l   B e a m f or m i ng   N e t w o r ks " ,   T E L K O M N I K A   I n done s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   V o l . 16 ,   N o . 4,   pp.   1 607 - 161 5,   20 18.     [ 22]   C . H o ng ,   e t   al . ,   " P r o g r e s s   i ne ur a l   ne t w o r ba s e t e c hni q ue s   f o r   s i g na l   i nt e g r i t y   a na l y s i s a   s ur v e y " ,   B ul l e t i o f   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   a nd  I n f or m at i c s ,   V o l . 8 ,   N o . 1,   p p.   27 6 - 282,   2019 .     [ 23]   N . T huy ,   e t   al . ,   "   N e w   V e r s i o o f   A da pt i v e   S pe e O bs e r v e r   b a s e o N e ur a l   N e t w o r f o r   S P I M " ,   I nt e r na t i ona l   J our nal   o f   P ow e r   E l e c t r on i c s   a nd  D r i v e   Sy s t e m   ( I J P E D S) ,   V o l . 9 ,   N o . 4,   pp . 148 6 - 1502 ,   2018 .   [ 24]   M . F a dh i l ,   e t   al . ,   " D e s i g a nd  i m p l e m e nt a t i o a   pr o t o t y pe   s y s t e m   f o r   f us i o i m a g e   b y   us i ng   S W T - P C A   a l go r i t hm   w i t F P G A   t e c hni qu e " ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   and  C o m put e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   V o l . 1 0,   N o . 1 ,   pp.   757 - 766 ,   2020 .   [ 25]   A . A z a m i m i ,   e t   a l . , " C e r v i c a l   c a nc e r   de t e c t i o m e t ho us i ng   a n   i m p r o v e c e l l ul a r   n e ur a l   ne t w o r ( C N N )   a l g o r i t hm " ,   I ndo ne s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   V o l . 1 4,   N o . 1,   p p.   21 0 - 218,   2 019 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.