機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《機(jī)器學(xué)習(xí)》課內(nèi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（3）感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)-第2學(xué)期專業(yè)：智能科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：智能1301班學(xué)號(hào)：06133029姓名：張爭(zhēng)輝實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪斫鈫螌痈兄鞯墓ぷ髟?。通過調(diào)節(jié)算法參數(shù)理解參數(shù)的變化對(duì)于感知器訓(xùn)練的影響。理解單層感知器局限性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用Matlab編程實(shí)現(xiàn)單層感知器。調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)率η，觀察對(duì)于不同窗習(xí)率算法的收斂速度（迭代次數(shù)）。用單層感知器解決非線性分類問題，觀察成果。實(shí)驗(yàn)原理：?jiǎn)螌痈兄鳎褐挥幸粚咏鉀Q單元的感知器：感知器的學(xué)習(xí)算法采用感知器學(xué)習(xí)規(guī)則，訓(xùn)練環(huán)節(jié)以下：Step1:對(duì)各權(quán)值w0j(0),w2j(0),…,wnj(0),j=1,2,…,m(m為計(jì)算層的節(jié)點(diǎn)數(shù))賦予較小的非零隨機(jī)數(shù)，設(shè)立p=1；Step2:輸入樣本對(duì)，其中為盼望的輸出向量（教師信號(hào)），上標(biāo)p表達(dá)樣本對(duì)的模式序號(hào)，設(shè)樣本總數(shù)為P，則p=1,2,…,P；Step3:計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際輸出Step4:調(diào)節(jié)各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)值，η為學(xué)習(xí)率，用于控制調(diào)節(jié)速度，η值太大會(huì)影響訓(xùn)練的穩(wěn)定性，太小則使訓(xùn)練的收斂速度變慢，普通取0<η≤1；Step5:p=p+1,如果p≤P,返回到Step2，否則轉(zhuǎn)到Step6；Step6:如果感知器對(duì)全部樣本的實(shí)際輸出與盼望輸出相等，則停止;否則設(shè)立p=1，返回Step2。實(shí)驗(yàn)規(guī)定：用MATLAB/C/C++,實(shí)現(xiàn)上述算法選用邏輯與的實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)：MATLAB實(shí)當(dāng)代碼以下：closeall;rand('state',sum(100*clock))X=[-100;-101;-110;-111]';d=[0001];h=0.1;p=4;epoch=100;T=0.1;W=rand(1,3);W(1)=T;W1=[];W2=[];err=[];k=0;fori=1:epochs=0;forj=1:pnet(j)=W*X(:,j);o(j)=(net(j)>=0);W=W+h*(d(j)-o(j))*X(:,j)';s=s+abs(d(j)-o(j));enderr=[errs];k=k+1;W1=[W1W(2)];W2=[W2W(3)];ifs==0,breakendendfigure(1)subplot(3,1,1)x=1:k;plot(x,err,'b-')xlabel('迭代次數(shù)')ylabel('error')title('誤差的收斂曲線')subplot(3,1,2)plot(x,W1,'r-')xlabel('迭代次數(shù)')ylabel('W1')title('權(quán)值W1的變化過程')subplot(3,1,3)plot(x,W2,'y-')xlabel('迭代次數(shù)')ylabel('W2')title('權(quán)值W2的變化過程')figure(2)holdongridonx1=-2:4;x2=(T-W(1)*x1)/W(2);plot(x1,x2,'b--')xlabel('x1');ylabel('x2');title('樣本分布及分界限')x=[0011];y=[0101];plot(x,y,'b*');M=[000;010;100;111];fprintf('\n')display(['與運(yùn)算成果'])display(['Thefinalerroris:'num2str(s)])display(['Theepochis:'num2str(k)])display(['ThefinalWis:'num2str(W(2))''num2str(W(3))])display(['ThefinalTis:'num2str(T)])display(['theresultis'])display(['x1','x2','y'])display(num2str(M))運(yùn)行成果以下：實(shí)驗(yàn)心得：這次代碼的編寫難度比較適中，在編寫中也碰到了某些小問題，最后調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)是在調(diào)用MATLA