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山东大学人工智能导论实验四工程文件——基于神经网络区分红蓝花朵

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简介:
本项目为山东大学《人工智能导论》课程第四次实验报告,旨在通过构建与训练神经网络模型来实现对红蓝两种颜色花朵图像的分类识别。 利用具有1层隐藏层的神经网络分类红色和蓝色的花详解 内容:通过构建一个包含单个隐藏层的神经网络来区分数据集中代表红色和蓝色花朵的数据点,这些数据点被称为“flower”二分类问题。加载所需的数据集使用`X, Y = planar_utils.load_planar_dataset()`函数,其中`X`表示400个样本特征矩阵,而`Y`则是对应的标签向量(0为红花,1为蓝花)。 目标:构建一个具有隐藏层的完整神经网络,并利用非线性激活单元来提高模型区分能力。通过实现前向传播和反向传播算法来进行训练,并且观察不同大小的隐藏层对分类效果的影响。 代码要求: - 定义神经网络结构 - 初始化参数 - 采用ReLU作为激活函数进行正向计算,然后执行反向传播以更新权重 文档要求:比较逻辑回归模型与使用单个隐藏层神经网络在该二分类任务上的表现(请附上两种方法的分类效果图表),并分析哪种方式更优。此外,通过调整隐藏层数量(至少尝试五种不同的大小)来考察不同规模对性能的影响,并展示相应的结果图像,特别注意大尺寸模型可能带来的过拟合问题。

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    本项目为山东大学《人工智能导论》课程第四次实验报告,旨在通过构建与训练神经网络模型来实现对红蓝两种颜色花朵图像的分类识别。 利用具有1层隐藏层的神经网络分类红色和蓝色的花详解 内容:通过构建一个包含单个隐藏层的神经网络来区分数据集中代表红色和蓝色花朵的数据点,这些数据点被称为“flower”二分类问题。加载所需的数据集使用`X, Y = planar_utils.load_planar_dataset()`函数,其中`X`表示400个样本特征矩阵,而`Y`则是对应的标签向量(0为红花,1为蓝花)。 目标:构建一个具有隐藏层的完整神经网络,并利用非线性激活单元来提高模型区分能力。通过实现前向传播和反向传播算法来进行训练,并且观察不同大小的隐藏层对分类效果的影响。 代码要求: - 定义神经网络结构 - 初始化参数 - 采用ReLU作为激活函数进行正向计算,然后执行反向传播以更新权重 文档要求:比较逻辑回归模型与使用单个隐藏层神经网络在该二分类任务上的表现(请附上两种方法的分类效果图表),并分析哪种方式更优。此外,通过调整隐藏层数量(至少尝试五种不同的大小)来考察不同规模对性能的影响,并展示相应的结果图像,特别注意大尺寸模型可能带来的过拟合问题。
  • 1:numpy本操作
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    本工程文件为山东大学《人工智能导论》课程的第一节实验材料,专注于介绍Python库NumPy的基本操作方法,包括数组创建、索引切片及常用函数等基础内容。 山东大学人工智能导论实验1涵盖了使用numpy实现深度学习任务中的基本操作的工程文件详解。内容包括以下函数: - Sigmoid 函数 - Sigmoid 梯度函数 - Softmax 函数 - 交叉熵损失函数 目标是熟悉 numpy 的一些基础功能,并理解 sigmoid、softmax 和交叉熵损失等函数在神经网络中的作用。 代码要求如下: 1. 根据提供的模板实现各函数的功能。 2. 提供运行结果的截图(main 函数的内容不要修改)。 3. 说明并展示 Sigmoid 函数及其图像,Sigmoid 梯度求解公式及图像。 4. 给出 Softmax 函数和交叉熵损失函数的公式。 此外,请解释这些函数在神经网络中的用途。
  • 3 - Logistic回归类器识别猫的
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    本项目是山东大学《人工智能导论》课程第三周实验作业,旨在通过Logistic回归算法实现对图像中猫的分类识别。该任务涉及数据预处理、模型训练和测试等环节,并利用Python编程语言完成整个流程的实践操作。 山东大学人工智能导论实验3涉及建立Logistic回归分类器来识别猫的图像。该任务旨在基于先前作业的基础上进一步理解神经网络的思想,并明确逻辑回归实际上是一个非常简单的神经网络模型。 具体代码要求包括: 1. 定义模型结构。 2. 初始化模型参数。 3. 进行循环,其中包含以下步骤:计算当前损失(前向传播)、计算当前梯度(反向传播)以及更新参数(使用梯度下降方法)。 文档需要尝试至少三种不同的学习率,并观察在不同学习率下随着迭代次数增加的损失值变化情况。请将这些图像整合到一张图中,分析各种学习率对模型准确性的可能影响及其背后的原因,并探讨如何选择合适的学习率以优化训练效果。 数据集包括: - 训练集中有209张64x64大小的图片和对应的分类标签(0或1),其中0表示非猫图像,而1代表是猫。
  • 2 - 前向传播与反向传播
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    本课程为《山东大学人工智能导论》系列实验第二部分,专注于深度学习基础技术——前向传播和反向传播算法的理解与实现。通过实际编程练习,学生可以深入掌握神经网络训练的核心机制,并应用Python等语言解决具体问题。 在山东大学的人工智能导论实验2中,要求实现前向传播和反向传播的过程,并计算交叉熵损失函数(cross entropy loss)。假设输入X包含n个样本,这些样本属于m=3个类别之一。a^m表示每个样本属于第m类的概率。 任务的具体内容如下: - 实现三次完整的前向传播及反向传播过程。 - 在每次完成反向传播后更新权重ω和偏置b,并输出它们的值。 - 使用σ(∙)表示Sigmoid函数进行相关计算。 通过这个实验,学生将能够更好地理解神经网络中的前向传播与反向传播机制。此外,还需要根据作业一中提供的基本操作来编写代码实现上述功能,并且在文档里详细说明所用到的相关公式和算法过程。最后,需要提供程序运行的输出结果截图以供验证。 此实验要求学生不仅能够理论理解神经网络的工作原理,还能够通过实际编程实践加深对这些概念的理解与应用能力。
  • 机器
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    《智能机器人导论》是山东大学软件学院的一门创新性实验课程,旨在通过理论与实践结合的方式,引导学生探索机器人的感知、决策和行动机制,激发学生的科研兴趣和技术创新能力。 山东大学软件学院智能机器人导论的实验报告由lz老师指导,助教负责具体的实验部分。由于疫情原因,原本计划在学校进行硬件操作的实验全部改为使用ROS进行。实验内容主要参考网上发布的博客教程,步骤清晰易懂,按照指示操作即可顺利完成。
  • 院机器:BP
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    本课程为山东大学软件学院开设的机器学习系列实验之一,主要内容围绕BP(反向传播)神经网络展开,旨在通过实践帮助学生深入理解这一经典算法的工作原理及其应用。 山东大学机器学习实验代码思路包括一个未使用框架实现的BP神经网络源码。输入数据是老师提供的400*5000的数据集,在这个数据集上的表现正确率基本为95左右。
  • 伯克利CS188课的
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    本课程介绍伯克利大学CS188人工智能导论中涉及的四层神经网络模型,涵盖其构建、训练及应用实例,适合对AI感兴趣的初学者深入学习。 伯克利人工智能导论课CS188的作业包括训练一个四层神经网络,并附有详细的说明文档。这可以作为学习纯手写神经网络的一个入门资源。
  • BP的MATLAB设计——鸢尾类器
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    本简介介绍了一种基于BP(反向传播)神经网络的人工智能实验设计方法,利用MATLAB软件进行实现。该设计聚焦于构建一个用于识别和分类不同种类鸢尾花的模型,通过训练数据集优化神经网络结构与参数,以提高分类准确性,为生物特征分析提供有效工具。 一、实验目的:理解分类问题的概念,并掌握基于BP神经网络设计分类器的基本流程。 二、实验平台:使用MatLab/Simulink仿真软件进行模拟与测试。 三、实验内容及步骤: 1. iris数据集简介 iris数据集,也称安德森鸢尾花卉数据集(Andersons Iris data set),是一种多重变量分析的数据集合。该数据集中共有150个样本,每个样本包含五个元素:前四个为特征元素——花萼长度、花萼宽度、花瓣长度和花瓣宽度;最后一个元素则为目标属性即品种信息,包括山鸢尾Setosa、变色鸢尾Versicolour及维吉尼亚鸢尾Virginica三种类型。因此iris数据集可视为一个150行5列的二维表格。 2. 利用MatLab设计学习器
  • 【WHUT】《作业2:报告 *报告*
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    本实验报告为武汉理工大学《人工智能概论》课程第二项大作业,主要内容是关于人工神经网络的研究与实践,包括理论分析、模型构建及实验验证。通过本次实验,深入探讨了人工神经网络的工作原理及其应用价值。 完成了MNIST手写体识别实验,在华为云ModelArts平台上使用MindSpore深度学习框架实现了一个简单的图片分类实验。整个流程包括:处理需要的数据集(这里使用了MNIST数据集)、定义一个网络(这里我们使用LeNet网络)、定义损失函数和优化器、加载数据集并进行训练,训练完成后查看结果及保存模型文件、加载保存的模型进行推理以及验证模型精度(通过加载测试数据集和训练后的模型)。
  • 哈理与应用
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    本课程为哈尔滨理工大学的人工智能实验系列之一,专注于探索和实践神经网络技术及其在现实世界中的广泛应用。通过理论学习与编程实战相结合的方式,学生能够深入理解神经网络的工作原理,并掌握其设计、训练及优化技巧,为解决复杂问题提供创新方案。 使用给定样本集(其中前两列为样本特征,最后一列为样本标签)构建神经网络模型,并对模型性能进行测试。实现过程主要步骤为:1. 根据数据集随机选定训练样本和测试样本;2. 构造BP神经网络模型,利用训练样本学习模型参数;3. 测试模型性能。