双隐层BP神经网络教学演示程序
项目介绍
本项目是一个用于教学演示的双隐层前馈神经网络完整实现,重点展示神经网络的前向传播与反向传播计算过程。通过可视化的方式直观呈现权重更新机制和损失函数变化规律,帮助学习者深入理解BP算法的核心原理。
功能特性
- 完整网络实现:双隐层神经网络架构,支持自定义隐层节点数配置
- 实时可视化:动态显示损失函数曲线、准确率变化趋势
- 训练模式切换:支持单样本逐次训练与批量训练两种模式对比演示
- 算法解析展示:逐层解析前向传播计算与反向传播梯度更新过程
- 详细输出报告:提供权重矩阵、预测结果、混淆矩阵等完整评估信息
使用方法
- 准备数据:输入训练样本集(N×M矩阵)和对应的独热编码标签(N×K矩阵)
- 配置参数:设置隐层节点数向量、学习率、最大迭代次数等超参数
- 启动训练:运行程序开始网络训练,观察实时可视化效果
- 结果分析:查看最终权重值、测试集准确率及算法步骤详细输出
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 需要安装MATLAB基本绘图工具包
文件说明
主程序文件集成了神经网络的核心训练流程,包含网络参数初始化、前向传播计算、误差反向传播、权重更新优化等完整算法链。同时实现了训练过程的动态可视化展示,能够实时绘制损失函数收敛曲线和分类准确率变化趋势,并提供详细的算法步骤说明输出。程序还支持单样本与批量两种训练模式的切换演示,便于对比不同训练策略的效果差异。