山东大学机器学习第六章实验报告——多层神经网络

简介：
本实验报告为山东大学《机器学习》课程第六章内容，重点探讨并实践了多层神经网络的构建与优化，分析了其在复杂模式识别任务中的应用效果。 本实验报告由山东大学计算机科学与技术学院提供，并且是机器学习课程第六章的实验内容之一。该章节主要探讨多层神经网络的应用及其比较分析。在本次研究中，我们使用了两种不同的模型——BP（反向传播）神经网络和RBF（径向基函数）神经网络进行对比测试。 对于BP神经网络的研究部分，它是一种应用广泛的多层前馈型人工神经元系统。该类型的结构通常包括输入层、隐含层以及输出层等几个层级，并且其学习机制基于误差反向传播算法实现权重参数的调整过程。在实验中采用了2-2-1架构（即两个输入节点，一个包含两个隐藏单元的中间层次和单一输出），并选择双曲正切函数作为激活函数以确保模型的学习效率。 至于RBF神经网络方面，则是一种特别设计用于处理多维空间分类问题的高度非线性映射能力前馈型人工神经元系统。在构建该类型模型时，我们首先通过k-means聚类算法将训练数据划分为五个类别，并利用这些簇的中心点来定义每个隐含层单元的位置及其相应的激活函数参数（即基宽度）。此外，在输出层中使用最小二乘法确定权重系数以优化网络性能。 在整个实验过程中，所有模型均在MATLAB2014a软件环境中实现并绘制了训练效果图。结果显示BP神经网络可能容易陷入局部极小值点的问题而RBF网络则能更好地避免这种情况的发生。通过阅读相关文献和书籍资料，作者对这些算法的理论背景及其实际应用有了更加深刻的理解。 综上所述，在面对特定问题时选择适当的模型至关重要；同时结合理论知识与实践操作有助于提升计算机科学专业学生在机器学习领域的理解和技能水平。