基于感知器算法的逻辑门功能模拟系统
项目介绍
本项目利用单层感知器神经网络实现二输入逻辑与(AND)和逻辑或(OR)功能的模拟和验证。通过感知器学习算法,演示线性可分问题的分类能力,并可视化训练过程中决策边界的变化过程。项目展示了如何通过权重迭代优化,使感知器能够准确学习基本的逻辑运算功能。
功能特性
- 逻辑门模拟:实现AND和OR两种基本逻辑门的分类功能
- 动态训练可视化:实时显示权重更新轨迹与分类边界变化动画
- 参数优化:采用感知器学习算法自动调整权重和偏置参数
- 性能验证:提供测试集分类准确率评估(预期达到100%)
- 决策边界可视化:展示二维特征空间中的数据点分布与最终决策边界
使用方法
- 运行主程序文件启动系统
- 选择要模拟的逻辑门类型(AND或OR)
- 观察训练过程的动态可视化展示
- 查看最终收敛的权重向量和偏置值
- 分析决策边界与数据点的分类结果
系统使用标准的二输入逻辑真值表作为训练数据:
- 输入向量:[0,0; 0,1; 1,0; 1,1]
- AND目标输出:[0, 0, 0, 1]
- OR目标输出:[0, 1, 1, 1]
初始参数包括随机权重向量、偏置标量和可调节的学习率(默认0.1)。
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 需要安装基本的MATLAB绘图功能包
文件说明
主程序文件集成了感知器神经网络的完整实现流程,包含数据准备、参数初始化、训练迭代、结果验证和可视化展示等核心功能。具体实现了感知器学习算法的权重更新机制,决策边界的动态绘制,以及分类性能的准确率计算,能够完整展示从初始状态到最终收敛的整个训练过程。