T E L KO M N I KA  T e lec om m u n icat ion ,   Com p u t i n g,   E lec t r on ics   an d   Cont r ol   Vol.   18 ,   No.   1 F e br ua r y   2020 ,   pp.   19 ~ 29   I S S N:  1693 - 6930,   a c c r e dit e F ir s G r a de   by  Ke me nr is tekdikti ,   De c r e e   No:   21/E /KP T /2018   DO I 10. 12928/ T E L KO M NI KA . v18i1. 13760     19       Jou r n al  h omepage ht tp: // jour nal. uad . ac . id/ index . php/T E L K OM N I K A   A p p li c a t io n  an d  e val u at io n  o f  t h e   n e u r al   n e t w or k  i n  ge a r b o x       Dheyaa  S h ah e e d   Al - Az z awi   Co l l eg o C o mp u t er  Sci e n c es   a n d   In f o rmat i o n   T ec h n o l o g y W as i t   U n i v ers i t y ,   Iraq       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e ived   J ul   30 ,   2019   R e vis e Aug  24 ,   2019   Ac c e pted  S e p   1 3 ,   20 19       W d ev e l o p ed   o l d   d e s i g n e d   o Back - Pro p a g at i o n   n eu ral   n et w o r k   (BPN N ),   w h i ch   i t   w as   d e s i g n e d   b y   o t h er  res earc h ers ,   an d   w mad mo d i fi ca t i o n   i n   t h e i s t r u ct u re.   T h 1 s t   v e l o c i t y   rat i o   w a s   d i s cr i mi n at e d   b y   l o w e s t   s p ee d ,   an d   h i g h e s t   t w i s t .   T h 6 th   v el o c i t y   rat i o   w a s   d i s cri m i n a t ed   b y   h i g h es t   s p ee d ,   an d   l o w es t   t w i s t .   T h a i o t h i s   p ap er  i s   t o   d e s i g n   n eu r al   s t r u ct u re  g e t   b es t   p erfo rma n ce  t o   co n t ro l   an   el ect r i cal   au t o m o t i v t ra n s p o rt a t i o n   s i x - s p eed   g earb o x   o t h v eh i cl e.   W f o cu s   o n   t h e v al u at i o n   o f   t h BPN N   t o   s el ec t     t h s u i t ab l n u m b er  o l ay er s   an d   n eu r o n s .   E x p er i men t al l y ,   t h s t r u ct u re  o f   t h p r o p o s e d   BPN N   are  co n s t r u ct e d   fro fo u l ay er s :   ei g h t   i n p u t   n o d es   i n     t h f i rs t   l a y er  t h at   rec ei v ed   d at i n   b i n ary   n u m b er ,   4 5   n e u ro n s   i n   1 s t     h i d d e n - l a y er,   2 5   n eu ro n s   i n   2 nd   h i d d en - l ay er,   an d   6   n eu ro n s   i n   t h fo u rt h   l ay er.   T h MSE   an d   n u m b er  o E p o c h s   are  t h m ai n   fact o rs   u s ed   fo r     t h ev al u at i o n   o t h p r o p o s e d   s t ru c t u re,   a n d   c o mp ared   w i t h   t h o t h er   s t ru ct u res   w h i ch   w as   d es i g n ed   b y   o t h er  res earc h ers .   E x p eri me n t a l l y ,   w e   d i s co v ered   t h at   t h b es t   v a l u o E p o c h   an d   MS E   w as   ch o s e n   w h en     t h BPN N   co n s i s t ed   o t w o   h i d d en - l ay er s ,   4 5 ,   an d   2 5   n eu ro n s   i n   t h 1 st   an d   2 nd   h i d d en - l ay er  re s p ec t i v el y .   T h i mp l emen t at i o n   w as   a p p l i e d   u s i n g     MA T L A s o ft w are.   K e y w o r d s :   Ar ti f icia ne ur a l   ne twor k   Automatic  tr a ns mi s s ion  ge a r box   Ba c pr opa ga ti on  ne ur a ne twor ks   Ne ur a ne twor c la s s if ier s   P a tt e r r e c ognit i on   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i ce n s e .     C or r e s pon din A u th or :   Dhe ya a   S ha he e Al - Az z a wi   C oll e ge   of   C omput e r   S c ienc e s   a nd  I nf or mation   T e c hnology   W a s it   Unive r s it y,   I r a q .   E mail:   da laz z a wi@uow a s it . e du. iq       1.   I NT RODU C T I ON   T he   tr a ns por tation  ge a r box  c a be   a c qua int e a s   a   tool   uti li z e f or   movi ng  the  mec ha nica moveme nt  f o r   the  ve hicle s   e ngine  a nd   a s s igni ng  it   to   the   whe e ls ,   a nd  th is   oc c ur r e d   by   c onn e c ti ng  to     the  f lywhe e that  wa s   loca ted  a the  ba c e nd   of   t he   e ngine.   T he   a im   of   us ing  thi s   tool   is   inc r e a s ing  tor que   a nd  de c r e a s ing  the  r ound  pe r   hour   o f   the  c r a nks ha f of   the  mot o r   e ngine  to  be   s uit a ble  s pe e a c c or ding  to   s pe e of   the  d r ivi ng  whe e ls   [ 1] .   T he   tr a ns por tation   ge a r box  c ons is ts   of   s e ve r a s e r r a ted   s ha f ts ,   a nd   nu mb e r   of   ge a r s   of   va r ious   ve locity   r a ti o,   e a c of   one   a ble   to  c ontr ol   a nd  c ha nge   the   r otation  ve locity   to  dif f e r e nt   ve locity  r a ti o .   I n   a ny  ve hicle ,   ther e   a r e   two   kinds   of   ge a r ,   a utom oti ve   a nd   manua l   ge a r ,   a nd   in   thi s   p a pe r ,   we   c onc e r ne a the  a utom oti ve   ge a r box   type  [ 2 3] .   T he   a utom oti ve   tr a ns mi s s ion  ge a r box  c ons is ts   of   a   s pe c if ied  number   of   ge a r   whe e ls ,   a nd    the  a ppr opr iate   whe e is   s e lec ted  f or   e a c s pe e d   a utom a ti c a ll a nd  without   the  int e r ve nti on   of   th e   dr iver ,   pr ovidi ng   the  c om f or t   o f   d r iver .   T he r e   a r e   n umer ous   kinds   o f   a utom oti ve   tr a ns mi s s ion  ge a r box:    s e mi - a utom a ti c   tr a ns mi s s ion,   hydr a uli c   a nd  c onti nuous   c ha nge   [ 4 5] .   T he   hydr a uli c   ge a r box   us e a   f lui d   c oupli ng  ins tea of   f r iction  c lut c h,   whic wa s   us e in  manua ( tr a dit ional)   ge a r box   type.   T he   s e mi - au tom a ti c   a nd  c onti nuous ly  va r iable   ge a r box   tec hnique  c ha n ge s   the  s pe e r a ti on  de pe nding  on   a in telli ge nt  c omput e r   pr ogr a not   a s   the  t r a dit ional  hydr a ul ic  type.   T h e   s ys tem  de tec the  s pe e of   d r ivi ng  whe e ls   a nd  c hoos ing    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   18 ,   No .   1 F e br ua r 2020 :    19  -   29   20   the  a ppr opr iate   ve locity  r a ti of   g e a r box,   whic s uit a ble  with  thi s   s pe e [ 6 7] .   E xpe r im e ntally,   th e   B P NN   wa s   the  be s c hoice   a s   int e ll igent  s ys tem  be twe e c las s if ica ti on  manne r s   f or   the   r e c ognit ion  p r oc e s s e s .   T he   B P NN   us e gr a dient  de s c e nt  a s   opti mi z a ti on  method  in  the  tr a ini ng   method,   it   de tec a nd  s um   the  los s   f unc ti on  of   gr a dient  o f   a ll   we ight s   in  the   ne ur a ne t,   a nd   the  gr a dient   is   r e us e to  upda te   the   we ight s   f or   a tt e mpt ing  to  mi nim ize   the  e r r o r   f unc ti on  [ 8 - 10] .   B P NN   is   c las s if ied  a s   a   s upe r vis e le a r ning,   thus ,   it   ne e to  s upply   r e qu ir e d   output   to   e a c da ta  e ntr y   f or   c omput ing   the   e r r o r   f unc ti on.   I t   wa s   mul ti - la ye r   f e e d   f or wa r ne ts   a nd  us e c ha in   r ule   in   it e r a ti ve   manne r   f o r   c a lcula ti ng   the  g r a dient  f unc ti on  f or   e a c laye r .   I t   im por tant  to   c a ll   a   s uit a ble  a c ti va ti on   f unc ti on   f or   e a c h   laye r   [ 11 - 14] .   T he   wor k   o f   B P NN   is   s umm a r ize d   a s   f o ll ows whe da ta  of   lea r ne d   objec t   is   a ppli e d   the   outpu node   is   c omput e d   by  a c ti va ti on   f unc ti on   f o r   the  we ight e s ums   mul ti p li e with   input   nod e s ,   then     the  c ompar is on  be twe e c omput e output   a nd  de s ir e d   output   wa s   c a lcula ted  to  ge t   the  e r r o r   va lue ,   a nd  thi s   va lue  of   e r r or   is   us e to   upda te  the   we ight s   a ga in  f o r   opt im izing  the  ne w   r e s ult   o f   output     c omput a ti ons   [ 15 - 18] .   T he   B P NN   is   c ons tr uc ted  f r om  a lea s thr e e   laye r s ,   whic they  a r e :   input   la ye r   ( f i r s t   laye r ) ,   hidden   laye r ( s )   ( s e c ond  o r   mor e   laye r s ) ,   a nd  f inally ,   output   laye r   ( the   las laye r ) .   T he   f ir s laye r   c ons is ts   of   de ter mi ne node s   ( ne ur ons ) ,   the  hidde laye r   is   c ons tr uc ted  of   s ingl e   or   mor e   laye r s ,   whe r e   e a c laye r   uti li z e s   a   s pe c if ied  a c ti va ti on   f unc ti on   to  s upply  it s   output   the   ne xt  laye r ,   a nd  the   las ( out put)   laye r   c ontains   a a   s pe c if ied  number   o f   node s   a nd  u ti li z e s   a a c ti va ti on  f unc ti on   [ 19 - 24] .   Ya z da ni  M .   &   R a s s a f A.   A. ,   [ 25]   pr e s e nted  the   s tudy  a bout  e va luation   of   the  wa r ning   a ppli c a ti on   map,   a nd  the  s a ti s f a c ti on  of   the   dr iver   to  thes e   a ppli c a ti ons .   T he   s tudy  wa s   im pleme nted  us ing  32  dr ier s   in   the  two - wa r oa in  the  nor th - we s in  I r a n.   T he   s tu dy  s hows   that  the  dr iver s   we r e   plea s e with  a lar mi ng  f r om   c a r   s pe a ke r s ,   but  they  not  with  a lar ms   f r om  mobi le  s pe a ke r s .   Ka li s tr a tov  D.   [ 26] ,   p r e s e nted  a   global  mathe matica model  to  de a l   with   digi tal   im a ge s   c omi ng  f r om   the   tr a f f ic  c ont r ol   s it e   in   the   tr a f f ic  c onge s ti on  withi lar ge   c it ies ,   whe r e   thi s   model  c a ove r c ome   the  pr oblem  o f   nois e   on  the  tr a n s mi tt e s ignal,   the   F our ier   s e r ies   c a a ls s e pa r a te  tr a ns mi tt e s ignal  va r iable s   a nd  us e   them  with  c omput e r   s im ulation.     Omidi   A,   e t.   a l . ,   [ 27 ]   us e AD S   s of twa r e   to  de s i gn  the  low  nois e   a mpl i f ier   c i r c uit   withi n   the  low   f r e que nc ba nd.   T his   c ir c uit   wa s   de s igned  a nd  im pleme nted  in  wir e les s   ne twor ks   a nd  GPS   s ys tems   a nd  pr ove to   be   e f f icie nt  a nd   e f f e c ti ve .   Khotbe hs a r a   E .   &   S a f a r i   H.   [ 28 , ]   us e a   t r e e   matr ix   c ontaining  pr e - f e d   da ta  a bout  whe r e   to  buil a   hos pit a l,   a nd  us e   a   s mar da ta  c oll e c ti on  method  to  de te r mi ne   the  be s loc a ti on  f or   a   hos pit a buil ding  de pe nding  on  the  ps yc hologi c a s tate   of   the  pa ti e nts   in  that  a r e a   a s   we ll   a s   the  a v a il a bil it of   mate r ials   a nd  e quipm e nt   ne c e s s a r in  the  tr e a tm e nt.   Ga mi Y.   R a hman  I .   A. ,   [ 29 ]   pr e s e nted  a   s tudy  s howing  the   ne ga ti ve   im pa c on  the  lac of   c omm unica ti on  on   the   indus tr y   a nd  a f ter   s e ve r a que s ti onna ir e s   s how  that  the  indus tr y   p r e tends   a n of f e r s   s omething  e xc e ll e nt  whe ther e   is   c omm unica ti on   a mong  the  owne r s   of   the  pr ojec t.   Our   wor is   to  de s ign  a   s im ulation  s o f twa r e   of   B P NN   a nd  to   downloa d   thi s   s of twa r e   in   F P GA ,   the   wor k   o f   thi s   s im u lation  is   de pe nding  on   the  s pe e o f   dr ivi ng   whe e ls   of   v e hicle   the  s uit a ble   va lue  o f   r a ti o   s pe e f o r   tr a n s mi s s ion   ge a r box  a r e   s e lec ted.   F o r   il lus tr a ti on   pur pos e ,   th e   s of twa r e   c hoos e s   the   s pe e r a ti o   ( 1 )   if   the   e nt e r e da ta  va lue  a r a nge   ( 00000000   00010100 ) ,   whe r e   th e   r e a ve locity  of   the  ve hicle   is   r a nge d   ( 00 20 )   km/ h,   if     the  r e a l   ve locity   of   the   ve hicle   is   r a nge d   ( 21 40)   km /h,   the   e nter e d   da ta  to   the   s of twa r e   i s   r a nge d     ( 00010101 00101000) ,   then  the   it   c hoos e s   the  ve l oc it r a ti nu mber   ( 2) ,   a nd  s on .     T he   pr opos e d   B P NN   of   the   s ys tem  c ons tr uc ted  f r om  f our   laye r s the   input   laye r   c ons is ts   of   e ight   ne ur ons ,   the  f ir s laye r   c ompos e f r om  f or ty - f i ve   ne ur ons ,   s e c ond  hidden   laye r s   c ons is of   twe nty - f ive  ne ur ons ,   a nd   the   f or th   ( las laye r )   c ons is ts   of   s ix   n e ur ons .   T he   M AT L AB   s of twa r e   ha s   be e n   uti li z e d   t de s ign  a nd  im pleme nt  the  p r opos e d   s ys tem.   T he   r e s ult s   a r e   obtaine by   us ing  T r a inl m ( )   M a tl a f unc ti on   f o r   tr a ini ng   the  B P NN .   Us ing  S a tl ins   f unc ti on   a s   a c ti va ti on  f u nc ti ons   f or   hidden  laye r s ,   a nd  S a tl in   f unc ti on   wa s   us e f or   li ne a r   f unc ti on  f o r   the  L a s laye r .   T he   pe r f o r manc e   of   the   pr opos e s of twa r e   ha s   be e e va luate   by  the   number   of   e poc of   tr a ini ng   ne twor ks   a nd  the   M S E   f or   the  tr a ini ng  a nd  tes ti ng  pha s e .       2.   T HE   P ROP OS E S I M UL AT I ON  S YST E M   DE S I GN   T he   pr opos e s ys tem  de pe nde mainly   a t   the  B P NN   whic wa s   de s igned  by   Az a a B .   [ 30] ,   a n d   w e   make   s ome  modi f ica ti on  a t   the  ne u r a s tr uc tur e ,   t he   s tr uc tur e   of   the  p r opos e B P NN   ha s   be e il lus tr a ted  in   the  F igur e   1,   a s   de picte be ll ow .   T he   de s ign  of   the  pr opos e B P NN   s tr uc tu r e   ha s   pa s s e thr oug s e ve r a s tage s   to  the  f inal  de s ign  s tatus   a nd  is   a c c e pted  e xpe r im e ntally.   T he r e   is   no   pr oblem  in   de t e r mi ning    the  ne ur ons   c ount   in   the   input   laye r   or   in   the   ou tput   laye r ,   but   the  p r oblem   is   in   the   ne ur ons   c ou nt  to   be   pr ovided  in  the   hidden  laye r s   a s   we ll   a s   the  hidden - laye r s   c ount  thems e lves .   T he   s tr uc tur e   c ons is ts   of   f our   laye r s ,   the   f i r s laye r   na med   input   laye r   whe r e   it   c ompos e f r om   e ight   ne ur ons   ( node s ) ,   it   r e c e ived  the   r e a l   ve locity   of   ve hicle   whe e ls   in   binar y   number   s tyl e   a s   pr e s e nted  in     T a ble  1,   a nd  the  e ight   e ntr ies   of   B P NN   r e c e ive  it s   da ta  f r om  the  dr iver   whe e s pe e d,   whic wa s   e nc ode int e ight   bit s   b inar y   number .   T he   las t   laye r   na me   wa s   output   laye r ,   it   c ompos e f r om   s ix   ne ur ons ,   e a c on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         A ppli c ati on  and   e v aluat ion  of   the  ne ur al  ne tw or k   i ge ar box   ( Dhe y aa   Shahe e A l - A z z aw i )   21   r e pr e s e nt  the  s pe e r a ti on  of   the  ge a r box,   f or   e xa mpl e ,   the  f ir s ne ur on  de voted  f or   number   ( 1)   r a ti s pe e of   ge a r box,   the  s e c ond  ne ur on  f or   numbe r   ( 2 )   r a ti o   s pe e of   ge a r box,   a nd  s on.   F or   e a c e xe c uti on  ther e   mus t   be   one   ne ur on  is   a c ti va ted  to  one   a nd  a ll   the  other   de a c ti va ted  to  z e r os ,   the  S a tl in  f unc ti on   us e a s     li ne a r   f unc ti on .           F igur e   1.   S t r uc tur e   o f   the  p r opos e B P NN       T a ble  1.   C ode s   of   the  p r opos e s tr uc tur e   V e lo c it y R a ti o   R e a V e lo c it y km/ h   I nput  da ta   P r opos e d S im ul a ti on   S of twa r e  O ut put s   A   B   C   D   E   F   1   00 - 20   00000000  - 00010100   1   0   0   0   0   0   2   21 - 40   00010101  -   00101000   0   1   0   0   0   0   3   41 - 60   00101001  -   00111100   0   0   1   0   0   0   4   61 - 100   00111101  -   01100100   0   0   0   1   0   0   5   101 - 130   01100101  -   10000001   0   0   0   0   1   0   6   > = 131   10000010  -   11111111   0   0   0   0   0   1       At  f ir s t,   the  de s ign  wa s   e xpe r im e ntally  ba s e on  the  c ompos it ion  of   the  ne twor c ons is ti ng  of   one   hidden  laye r   a nd  then  e a c e xpe r im e ntal  s tage ,   the   number   of   c e ll s   f or mi ng   that  laye r   is   s e lec ted  f r o the  c e ll   to  70   c e ll s .   At   e a c s tage ,   the   e va luation  is   ba s e on  the  va lue   of   M S E   a nd  the  number   o f   e po c hs ,   s e e     T a ble  2 .   T he the   pr opos e B P NN   wa s   r e c ons tr u c ted  f r om   two   hidden  laye r s ,   a nd   r e va luate to  d e ter mi ne   the  mos a ppr opr iate   number   of   ne ur ons   de pe ndin on  the   va lue  of   M S E   f o r   the   tr a ini ng   a nd  tes ti ng   s a mpl e s   a nd  the   number   of   e poc hs   in   e a c tr a ini ng   pha s e   is   s e lec ted,   s e e   T a ble   3 .   At   las t,   the  s uit a ble   s tr uc tur e   of   B P NN   wa s   c hos e n,   a nd  c ons is ted  o f   f our   laye r s ,   th e   f ir s t   a nd  las laye r   wa s   mentioned  a bove   a nd  it   is   not   our   pr oblem  in  our   r e s e a r c h.   T he   f ir s hidden  laye r   c ompos e f r om  f or ty - f ive  ne ur ons ,   the  s e c ond  hid de laye r   c ons tr uc ted  f r om  twe nty - f ive  ne u r ons ,   a nd  us e S a tl ins   f unc ti on  a s   li ne a r   f unc ti on   f or   e a c hidden  lay e r .       3.   T HE   I M P L E M E NT AT I ON  OF   T HE   P ROP OS E S I M UL AT I ON  S YST E M   T he   pr opos e B P NN   im pleme nted   us ing  M AT L AB   s of twa r e ,   we   us e T r a inl f unc ti on   ( L e ve nbe r g - M a r qua r dt  tr a ini ng)   a s   tr a ini ng   a lgo r it hm.   W he we   im pleme nt   the  p r opos e s of twa r e   in  a   c omput e r ,   the  block   of   the  p r opos e s im ulation  B P NN   will   be   s hown  a nd  il lus tr a ted  i n   F igur e   2,   i ha s   e ight   input   butt ons   that  r e pr e s e nt  the   ve locity   of   ve hi c le,   the   da ta  c a n   be   e nter e d   to   the   s im ulation  s ys tem  by  a c ti va ti ng  ( c li c king  a t)   the  butt on  f o r   e ntr y ,   a nd  de a c ti va ti ng  ( r e lea s ing)   the  butt on  f or   z e r e ntr y.     T he   s im ulation  ha s   s ix  output   butt ons ,   whe r e   on ly  one   butt on  will   be   a c ti ve   ( s e to  one )   f or   the  r e quir e ve locity  a nd   the  othe r   butt ons   will   be   de a c ti va te  ( r e s e to  z e r o) .   W he the  s im ulation   c ompl e te,   the   r e s ult   will   be   one   o f   ou tput   bu tt ons   s e to   one   a nd   the  othe r   r e s e to  z e r o.   T o   be gin  the   s im ulation,   we   s e lec th e   de s ir e input   butt ons ,   f or   ins tanc e ,   we   wa nt  to  e nter   the  ve locity  va lue  ( 00111100) ,   whic it   e qua to  ( 60  km)   a s   a   r e a ve locity  va lue  in  de c im a r e pr e s e nta ti on,   c li c a the  butt ons   3,   4,   a nd  6,   then  c li c a th e   B P NN   S im ulation  B utt on,   s e e   F igur e   3.   Ne block  of   s im ulation  will   be   a ppe a r   on  the  c o mput e r   s c r e e n,   s e e   F igur e   4,   thi s   block  il lus tr a tes   the  c onne c ti on  of   B P NN   laye r s ,   by  c li c king  a the  f ir s hidden  laye r   butt on,   the  s umm a ti on  of   mul ti pli c a ti on  we ight s   by  input s   va lues   s tar ted,   a nd  the  r e s ul ts   will   be   the  e ntr ies   va lues   f or   the  s e c ond  hidden  laye r .   Now ,   I nput  la ye r   ( 8)   node s )   Output  laye r   ( 6)   node s )   T wo  hidden  laye r s   ( 45  f o r   the  f ir s h idden  laye r   a nd   25  node s   f o r   e a c h   laye r )   We ight s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   18 ,   No .   1 F e br ua r 2020 :    19  -   29   22   we   c li c a the  s e c ond  hidden  laye r   butt on ,   the  r e s ult   will   be   a c ti va ti on   of   bu tt on  C ,   that  mea ns   the   ge a r box  s pe e r a ti is   3,   s e e   F igur e   5 .       T a ble  2.   R e s ult s   of   e poc a nd  M S E   f o r   im pleme nti ng  the  B P NN   c ons is ts   of   s ingl e   hidden   laye r     with  many  ne ur ons   number   N o. of  N e ur ons  i f ir s hi dde n   la ye r   E poc h   M S E  i tr a in in pha s e   M S E  i n   te s ti ng  pha s e   1   8   0.327   0.3507   2   6   0.308   0.2991   3   54   0.236   0.2521   4   8   0.234   0.2798   5   35   0.226   0.2481   6   45   0.226   0.2676   7   16   0.220   0.2619   8   17   0.224   0.2533   9   16   0.228   0.2570   10   15   0.232   0.2644   11   15   0.220   0.2559   12   16   0.224   0.2718   13   11   0.212   0.2505   14   14   0.240   0.2651   15   11   0.210   0.2400   16   11   0.218   0.2630   17   12   0.218   0.2508   18   14   0.224   0.2615   19   12   0.212   0.2511   20   11   0.218   0.2462   21   13   0.212   0.2707   22   13   0.216   0.2803   23   11   0.228   0.2744   24   6   0.216   0.2495   25   12   0.211   0.2606   26   12   0.212   0.3079   27   10   0.214   0.2488   28   15   0.218   0.2743     N o. of  N e ur ons  i f ir s hi dde n l a ye r   E poc h   M S E  i tr a in in pha s e   M S E  i n   te s ti ng  pha s e   29   10   0.244   0.3047   30   14   0.211   0.2470   31   10   0.220   0.2503   32   12   0.218   0.2434   33   11   0.212   0.2646   34   10   0.211   0.2398   35   10   0.214   0.2453   36   11   0.214   0.2521   37   13   0.212   0.2603   38   12   0.214   0.2768   39   11   0.212   0.2527   40   12   0.216   0.2584   45   5   0.210   0.220   50   9   0.214   0.2472   55   14   0.214   0.2466   60   8   0.216   0.2341   65   9   0.214   0.2428   70   11   0.218   0.2627         T a ble  3.   R e s ult s   of   e poc a nd  M S E   f o r   im pleme nti ng  the  B P NN   c ons is ts   of   double  h idden - laye r s ,     1 s t   hidden - laye r   f ixed  a 45   ne ur ons ,   a nd   with  man ne ur ons   number   f or   the  2 nd   hidden - laye r   N o. of  N e ur ons  i s e c ond hidde n l a ye r   E poc h   M S E  i n     tr a in in pha s e   M S E  i   te s ti ng  pha s e   1   52   0.0982   0.1422   2   44   0.0877   0.1787   3   52   0.0502   0.1599   4   84   0.0414   0.1268   5   38   0.0472   0.1695   6   40   0.156e - 32   0.1319   7   47   1.64e - 33   0.1246   8   31   7.36e - 33   0.1960   9   27   9.12e - 33   0.1130   10   58   7.12e - 22   0.1357   11   53   8.20e - 32   0.1116   12   20   1.03e - 32   0.0936   13   26   1.03e - 32   0.1950   14   35   8.51e - 33   0.1024   15   30   1.51e - 32   0.1512   16   17   1.49e - 32   0.1287   17   18   7.34e - 33   0.1433   18   23   6.87e - 33   0.1540   19   18   1.09e - 32   0.1407   20   19   1.14e - 32   0.1969   21   19   1.75e - 32   0.1204   22   23   1.00e - 32   0.0992   23   19   1.13e - 32   0.1538   24   23   9.42e - 33   0.1187   25   12   1.85e - 32   0.0182   26   15   1.62e - 32   0.1195   20   19   1.06e - 32   0.1061   28   16   1.86e - 32   0.1320     N o. of  N e ur ons  i s e c ond hidde n l a ye r   E poc h   M S E  i n     tr a in in pha s e   M S E  i   te s ti ng  pha s e   29   18   1.52e - 32   0.1298   30   20   1.94e - 32   0.1558   31   16   2.00e - 32   0.1394   32   15   1.86e - 32   0.1263   33   16   1.63e - 32   0.1181   34   17   1.65e - 32   0.1018   35   17   2.03e - 32   0.1073   36   18   2.65e - 32   0.1323   37   20   1.68e - 32   0.1213   38   21   1.59e - 32   0.1804   39   16   2.05e - 32   0.1412   40   16   2.78e - 32   0.1132   45   15   2.31e - 32   0.1115   50   15   2.88e - 32   0.1596   55   24   2.91e - 32   0.1368   60   17   3.75e - 32   0.1254   65   15   3.59e - 32   0.1508   70   17   3.37e - 32   0.1728     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         A ppli c ati on  and   e v aluat ion  of   the  ne ur al  ne tw or k   i ge ar box   ( Dhe y aa   Shahe e A l - A z z aw i )   23         F igur e   2.   B lock  of   the  p r opos e   s im ulation  s ys tem     F igur e   3.   T he   s im ulation  block   a f ter   c li c king     the  de s ir e input   a nd   B P NN   s im ulation  butt ons                 F igur e   4.   B lock  of   s im ulation  s hows     the  B P NN   laye r s     F igur e   5.   B lock  of   s im ulation  a f ter     the  e xe c uti on  c ompl e ted       4.   RE S UL T S   A ND  DI S CU S S I ON   As   we   mentioned  a the  pr e vious   s e c ti on,   the  s tr uc tur e   of   the  pr opos e B P NN   c ons tr a ined  a t     the  s e lec ti ng  the  c ount  of   hidden - laye r s   a s   we ll   a s   t he   c ount  of   it s   ne ur ons .   T he   pr opos e ne twor wa s   tr a ined   a 31  input   s a mpl e s ,   tes ted  a 151  input   s a mpl e s ,   a nd   the  e va luation  of   the  pr opos e s tr uc tur e   de pe nde on    the  va lue  of   M S E   f or   the   tr a ined  a nd  tes ted  s a mpl e s   in  a ddit ion  to  the  number   of   e poc o f   the  t r a ini ng  pha s e .   W e   us e two   pha s e s   of   de s igni ng   pr os e s s e s ,   the  f i r s one   im pleme nted  the   s tr uc tur e   of   ne ur a l   c ons is ts   of   one   s ingl e   hidden  laye r   only,   a nd  in  the   s e c ond  pha s e   we   im pleme nted  the   s tr uc tur e   o f   ne ur a ne t   c ons is ts   of   two   hidden  laye r s .   E xpe r im e ntally ,   in   the  f ir s pha s e ,   we   s e lec ted  f or ty - f ive  ne u r ons   f o r   the   f ir s hidden   laye r ,   a nd   the  e poc a nd   S M E   f or   the   tr a ini ng   a nd   tes ti ng   s a mpl e s   we r e   the   be s t   va lue  a t   that   numbe r   of   ne ur ons .   S e e   F igur e   6,   to  noti c e   the   s tr uc tur e   of   the  pr opos e B P NN   with  s ingl e   hidden  laye r   a nd  the  e poc va lue  f or   us ing  45  ne ur ons   a the   f ir s h idden  laye r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   18 ,   No .   1 F e br ua r 2020 :    19  -   29   24       F igur e   6.   M e n s hows   the  va lue  of   e poc a t r a ini n pha s e   f or     B P NN   c ons is ts   of   s ingl e   hidden  laye r   with   45  ne ur ons       F igur e   7   il lus tr a te   the  p lot   o f   Gr a dient,   M omentums   a nd  va li da ti on   c he c ks   whe tr a ini ng   the   B P N with  s ingl e   hidden  laye r   o f   45   ne ur ons .   F igu r e   il lus tr a tes   the  plot   of   tr a ini ng   pe r f o r manc e   f or   th e   B P NN   with  s ingl e   hidden  laye r   o f   45   ne ur ons ,   a nd   the  be s va li da ti on  pe r f o r manc e   va lue  wa s   a the  1 s t   e poc h.     F igur e   9   s hows   s how  the  plot   of   r e gr e s s ion  dur i ng  the  t r a ini ng  o f   the   B P NN   of   s ingl e hidden   l a ye r   with     45  ne ur ons .             F igur e   7.   P lot   of   gr a dient,   mom e ntum   a nd  va li da ti on  c he c ks   f or   the  t r a ini ng  B P NN   c ons is ts   of     s ingl e   hidden  laye r   with   45  ne ur ons     F igur e   8.   P lot   of   pe r f o r manc e     f or   t r a ini ng  the   B P NN   with    s ingl e   laye r   of   45   ne ur ons     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         A ppli c ati on  and   e v aluat ion  of   the  ne ur al  ne tw or k   i ge ar box   ( Dhe y aa   Shahe e A l - A z z aw i )   25       F igur e   9.   P lot   of   r e gr e s s ion  f or   tr a ini ng   B P NN   wit s ingl e   hidden  laye r   with  45   ne ur ons       All  the  a bove   thr e e   f igu r e s   of   plot ing ,   s hown  the  45  ne ur ons   in  the  B P NN   is   the  be s c hoice ,   whe r e   the  va lue  of   the  tr a ini ng  e poc wa s   5,   a nd  the  va lue  of   M S E   f o r   the  t r a ini ng  a nd  tes ti ng  pe r f o r ma nc e   wa s   0. 210  a nd  0. 220  r e s pe c ti ve ly.   T he towa r mo r e   e nha nc ing  the  ne twor k,   be ga to  the  s e c ond  pha s e   of     the  de s igni ng  pr oc e s s ,   we   r e c ons tr uc ted   the  s tr uc t ur e   of   the   ne ur a l   ne t   by  a dding   a nother   one   hidden - laye r   to   be   th e   ne twor c ons is ts   of   two  hidden - laye r s .   E xpe r im e ntally,   we   dis c ove r e that  the  be s ne ur ons   c ounts   wa s   25  ne ur ons   in  the  s e c ond  hidden  lay e r ,   a s   il lus tr a ted  by  the  be s va lue  of   E poc a nd  M S E   wa s   c hos e n   whe the  B P NN   c ons is ted  of   two  h idden - laye r s ,   45,   a n d   25   ne ur ons   in   the   1 st   a nd   2 nd   hidd e n - laye r   r e s pe c ti ve ly,   s e e   F ig ur e   10,   whic it   s hows   menu  that  dis plays   the  s tr uc tur e   a nd  the  e poc va lue  e q ua to  12   whe tr a ini ng  the   pr opos e B P NN   c ons is ted  of   tw hidden - laye r s ,   45,   a nd   25  ne ur ons   r e s pe c ti ve ly .   F igur e   11 ,   s hows   the   plot   of   Gr a dient,   M omentu a nd  va li da ti on   c he c ks   f or   the   tr a ini ng   B P NN   c ons is ts   of   two  hidden  laye r ,   1 st   hidden - laye r   f ixed  a the  45   ne ur ons ,   a nd  the   2 nd   hidden - laye r   s e to     25  ne ur ons ,   a nd   the  be s t   va lues   wa s   a t   the   12 th   e p oc h.   F igu r e   12 ,   s hows   the  p lot   of   pe r f o r manc e   f o r   tr a ini ng     the  B P NN   with  two  hidden - laye r s ,   45  a nd   25  ne ur ons   f or   the  f ir s a nd  s e c ond  hidden - laye r   r e s pe c ti ve ly,   a nd   the  be s va li da ti on  pe r f or manc e   va lue  wa s   0. 15258  a the  3 rd   e poc h .   F igur e   13 ,   s hows   the  plot   of   r e gr e s s ion  f or   t r a ini ng  B P NN   with   two  h idden - laye r s ,   45  a nd  25  ne ur ons   f or   the  1 st   a nd  2 nd   h idden - laye r   r e s pe c ti ve ly.   F inally  a nd  e xpe r im e ntally,   f r om  a ll   the  a bove   t hr e e   mentioned  f igur e s   of   plot ing ,   we   noti c e   that    the  be s va lues   f or   e poc e qua to  12,   a nd  va lue  of   M S E   f o r   tr a ini ng   a nd  tes ti ng  pe r f or manc e   wa s   e qua to  1. 85e - 32  a nd  e qua to  0. 0181r e s pe c ti ve ly,   we r e   e xis in  the  B P NN   whic s tr uc tur e f r om  two  hidd e laye r s   ( 45  a nd  25  ne ur ons   in  the  1 st   a nd  2 nd   hidden - laye r   r e s pe c ti ve ly) .   C ompar ing  with  p r e v ious   wor of   other   r e s e a r c he r s ,   f or   ins tanc e ,   Az z a B .   S a e e [ 30] ,   ha s   de s igned  a nd  pr e s e nted  a   s im ulation   s ys tem  a s   il lus tr a ted  in  F igur e   14,   a s   s hown  in  thi s   f igur e ,   the  be s va lue   of   M S E   e qua to   3. 9392e - 25  is   r e a c he a E poc 1 5.   R a mya  J .   e a [ 31]   a n W e L .   e a [ 32 ]   ha ve   de s igned  a nd  ga ve   a   s im ulation  s ys tem  a s   il lus tr a ted   in  F igu r e   15   a nd   F igu r e   16  r e s pe c ti ve ly,   whic h   th e s hown  that   the   be s va lue   of   M S E   e qua l   to   4 . 3 515e - 14   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   18 ,   No .   1 F e br ua r 2020 :    19  -   29   26   a nd  e qua to   1. 3205e - 15  we r e   r e a c he a t   the   e poc 24  a nd   36   r e s pe c ti ve ly.   T hus ,   f r om   the   other   pr e vious   wor ks ,   we   c onc lude  that  our   pr opos e B P NN   ge ts   the  be s r e s ult s   in  the  tr a ini ng   tes ti ng  pe r f o r manc e   va lue,   whe r e   the  be s S M E   va lue   wa s   e qua to  1 . 85e - 32  a the  12 th   e poc o f   t r a ini ng.           F igur e   10 .   M e nu  dis plays   the  va lue  of   e poc a tr a i ning  pha s e   f or   B P NN   c ons is ts   of   two  hidden   laye r s     with  45  a nd  25   ne ur ons   f o r   the   f i r s a nd  s e c ond  hid de laye r s   r e s pe c ti ve ly           F igur e   11.   P lot   of   Gr a dient,   M omentum  a nd  va li da ti on  c he c ks   f or   the  t r a ini ng  B P NN   c ons is ts   of   two   hidd e laye r s ,   1 st   h idden - laye r   f ixed  a the  45  ne u r ons ,   a n   2 nd   hidden - laye r   s e to  25   ne ur ons       F igur e   12.   P lot   of   pe r f o r manc e   f or   tr a ini ng     the  B P NN   with  two   hidden - laye r s ,     45  a nd  25  ne ur ons   f or   the  1 st   a nd    2 nd   hidden - laye r   r e s pe c ti ve ly       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         A ppli c ati on  and   e v aluat ion  of   the  ne ur al  ne tw or k   i ge ar box   ( Dhe y aa   Shahe e A l - A z z aw i )   27       F igur e   13.   P lot   of   r e gr e s s ion  f or   tr a ini ng   B P NN   wi th  two  hidden - la ye r s ,     45  a nd  25  ne ur ons   f or   the  1 st   a nd  2 nd   hidden - laye r   r e s pe c ti ve ly             F igur e   14.   P lot   of   a z z a B .   S a e e pe r f or manc e     S M E   r e s ult s     F igur e   15.   P lot   of   R a mya  J .   e t   a l.   pe r f or manc e     S M E   r e s ult s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   18 ,   No .   1 F e br ua r 2020 :    19  -   29   28       F igur e   1 6 .   P lot   of   W e L .   e t   a l.   pe r f o r manc e   S M E   r e s ult s       5.   CONC L USI ON   T he   main   r ole   of   the  int e l li ge nt  s ys tems   of   pr ogr a med  a utom a ti c   tr a ns mi s s ion  ge a r box   is   ba s e   on     the  pe r f o r manc e   of   the   s of twa r e   r e s ult s   that   i ns talled  f or   that   pur pos e ,   a nd   in   the   ne ur a n e twor ks ,     the  pe r f or manc e   de pe nds   on   the  M S E   tr a ini ng   a n tes ti ng  p e r f o r manc e   r e s ult s ,   a nd  on   the  ti me  of   tr a ini ng   whic r e pr e s e nted  in  e poc o f   t r a ini ng.   I n   our   p r o pos e s ys tem,   the  B P NN   wa s   c ons tr uc ted  with  de t e r mi ne number   of   hidden  laye r s   a nd  number   of   ne ur ons   that  a ble  the  s ys tem  r e a c he th e   be s pe r f or manc e   r e s ult s T he   e xpe r im e ntal  r e s ult s   s how  the  be s pe r f or m a nc e   S M E   va lues   a r e   1. 85e - 32  a nd  e qua to  0. 0181  f or   tr a ini ng  a nd  tes ti ng  pe r f o r manc e   r e s pe c ti ve ly  wit e poc number   a 12 .   I n   the  f utu r e ,   I   pr e f e r   to  us e   s ome   methods   of   A I   in  the   int e ll igent   s ys tem  s uc a s   ge ne ti c   a lgor it hm   ins tea of   ne ur a l   ne twor ks   that  ma s hows   ne good  pe r f o r manc e   r e s ult s .       RE F E RE NC E S   [1 ]   Bag ameri   N . ,   V arg B.   Mo l d o v an u   D . ,   “Co mp a rat i v A n a l y s i s   o A u t o mat i T ran s i s s i o n n   a n d   Man u a l   T ran s i s s i o n   Beh a v i o u o n   t h W o rl d w i d H a rmo n i ze d   L i g h t   D u t y   T e s t   C y cl e,   M A T E W e b   o f   C o n f er e n ces   v o l .   1 8 4 ,   n o .   1 2 ,   J an u ary   2 0 1 8 .   [2 ]   D ark o   St a n o j ev i ,   V l a d i m i Sp a s o j ev i ,   Ig o St e v an o v i ,   an d   A l ek s an d ar  N e d i ,   " T h Co n t em p o rar y   A u t o ma t i c   G earb o x e s -   rev i ew   o t h cu rre n t   s t a t an d   i n t er p ret a t i o n   o ad v an t ag es   an d   d i s a d v a n t a g e s   o t h ei u s w i t h   re s p ect   t o   v e h i c l p erf o rman ce  an d   t err i fi s afet y , "   Jo u r n a l   o f   A p p l i e d   E n g i n eer i n g   S c i en ce ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   89 - 9 7 ,   2 0 1 3 .   [3 ]   A n d rew   Mo s k a l i k ,   A aro n   H u l a,   D an i el   Bar b a,   an d   J o h n   K arg u l ,   " In v e s t i g a t i n g   t h E ffec t   o A d v a n ced   A u t o m at i c   T ran s mi s s i o n s   o n   Fu e l   Co n s u mp t i o n   U s i n g   V e h i c l T es t i n g   an d   Mo d el i n g , "   S A E   In t e r n a t i o n a l   Jo u r n a l   o f   E n g i n es v o l .   9 ,   n o . 3 ,   p p .   1 9 1 6 - 1 9 2 8 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   N g o   V .   D . ,   H o fman   T . ,   St ei n b u ch   M.   Serraren s   A . ,   G ear  Sh i ft   Map   D es i g n   Met h o d o l o g y   fo A u t o mat i v e   T ran s i s s i o n s ,   i n   P r o ceed i n g s   o f   t h In s t i t u t i o n   o f   M ech a n i ca l   E n g i n eer s   P a r t   D   Jo u r n a l   o f   A u t o m o b i l e   E n g i n eer i n g v o l .   2 2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   5 0 - 7 2 ,   J a n u ar y   2 0 1 3 .     [5 ]   W en c h en   S h en ,   H u i l o n g   Y u ,   Y u h u i   H u ,   a n d   J u n q i a n g   X i , " O p t i m i zat i o n   o S h i f t   Sc h ed u l f o H y b ri d   E l ec t ri c   V eh i cl w i t h   A u t o mat e d   Man u a l   T ra n s m i s s i o n , "   E n e r g i es   Jo u r n a l v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 1 1 ,   March   2 0 1 6 .     [6 ]   J i a n   Y ao ,   L i   Ch en ,   an d   Fen g y u   L i u ,   " E x p eri me n t al   St u d y   o n   Imp ro v emen t   i n   t h Sh i ft   Q u al i t y   fo an   A u t o ma t i c   T ran s mi s s i o n   U s i n g   M o t o r - D r i v e n   W e d g C l u t ch , "   P r o cee d i n g s   o f   t h In s t i t u t i o n   o f   M ec h a n i c a l   E n g i n ee r s   P a r t   D   Jo u r n a l   o f   A u t o m o b i l E n g i n eer i n g ,   v o l .   2 2 8 ,   n o .   6 ,   p p .   6 6 3 - 6 7 3 ,   A p ri l   2 0 1 4 .   [7 ]   L o n g - C h an g   H s i e h ,   an d   H s i u - C h en   T a n g ,   " T h e   In n o v at D es i g n   o A u t o ma t i T ran s mi s s i o n   fo E l e ct ri c   Mo t o r cy c l e, "   Tr a n s a c t i o n s - Ca n a d i a n   S o c i et f o r   M ech a n i c a l   E n g i n ee r i n g ,   v o l .   3 7 ,   n o .   3 ,   p p .   7 4 1 - 7 5 3 ,     Sep t em b er  2 0 1 3 .     [8 ]   J i n g   L i ,   J i - h an g   Ch e n g ,   J i n g - y u a n   Sh i ,   an d   Fei   H u an g ,   " Bri ef  In t ro d u c t i o n   o Bac k   Pro p ag a t i o n   (BP)  N e u ral   N et w o r k   A l g o r i t h an d   It s   Imp ro v emen t , "   A d va n ces   i n   Co m p u t e r   S ci e n ce  a n d   In f o r m a t i o n   E n g i n ee r i n g v o l .   1 6 9 ,   p p .   5 5 3 - 5 5 8 ,   J an u ary   2 0 1 2 .   [9 ]   Ch i h - Y a o   L o ,   " Back   Pro p ag at i o n   N eu ra l   N e t w o rk   o n   t h Fo recas t i n g   Sy s t em  o Sea  Fo o d   Mat er i al   D ema n d , "     Co m m u n i c a t i o n s   i n   Co m p u t er   a n d   In f o r m a t i o n   S ci e n ce v o l .   2 0 2 ,   p p .   1 4 7 - 1 5 4 ,   J an u ary   2 0 1 1 .   [1 0 ]   D h e y aa  Sh ah eed   Sab r,   Re v i e w   o n   Ch al l en g es   i n   B u i l d i n g   K n o w l ed g Bas e d   So c i et i es   T h r o u g h   E - G o v er n a n ce   Framew o r k :   T ech n o l o g y   a n d   Ma n ag eme n t   I s s u es   fr o G l o b a l   Pers p ect i v e,   In d i a n   J o u r n a l   o f   S c i en ce  a n d   Tech n o l o g y ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 8 ,   p p .   1 - 7 ,   A u g u s t   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.