神经网络设计与分析教学演示系统
项目介绍
本项目基于Hagan-Demuth-Beale的经典教材《Neural Network Design》,实现了一套完整的神经网络教学演示系统。系统通过MATLAB图形用户界面(GUI)为神经网络教学提供直观的交互式学习环境,完整再现教材中的核心算法和概念,支持从基础感知器到复杂网络结构的全方位演示与分析。
功能特性
- 完整算法实现:精确实现教材中感知器、BP网络、RBF网络等经典神经网络的核心算法
- 交互式构建环境:提供直观的可视化界面,支持用户动态配置网络结构和训练参数
- 训练过程可视化:实时动态展示权重更新过程和误差收敛曲线,深入理解学习机制
- 标准数据集集成:内置鸢尾花分类、XOR问题、字符识别等教材配套标准测试数据集
- 自定义数据支持:支持用户导入CSV格式的自定义训练数据,进行个性化实验
- 性能分析工具:提供混淆矩阵、学习曲线、泛化能力测试等全面性能评估功能
使用方法
- 启动系统:运行主程序文件进入图形用户界面
- 选择网络类型:通过下拉菜单选择感知器、BP网络或RBF网络等结构
- 配置参数:设置学习率、训练次数、隐藏层节点数等训练参数
- 加载数据:选择标准数据集或导入自定义CSV格式数据文件
- 开始训练:启动训练过程,观察实时可视化效果
- 分析结果:查看性能评估报告、测试结果和网络结构拓扑图
- 导出模型:保存训练完成的网络参数为.mat格式文件
系统要求
- 操作系统:Windows 7/10/11,macOS 10.14+,或Linux主流发行版
- 软件环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 必要工具包:MATLAB基本安装包含的所有核心组件(无需额外工具包)
- 硬件配置:至少4GB内存,推荐8GB以上;支持OpenGL的图形显示卡
文件说明
main.m作为系统的核心入口点,实现了图形用户界面的完整构建与事件调度管理,负责初始化神经网络演示环境并建立各功能模块间的协调通信机制。该文件整合了用户交互响应、数据流控制和可视化渲染等关键功能,确保算法演示、参数配置和结果展示之间的无缝衔接,为用户提供统一流畅的操作体验。