基于LVQ神经网络的高效模式分类系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的LVQ(学习向量量化)神经网络分类器。LVQ是一种高效的监督学习模式分类算法,通过竞争学习机制将输入样本映射到原型向量,构建简洁而强大的分类模型。该系统支持LVQ1和LVQ2两种经典算法变体,提供了从数据预处理、模型训练到性能评估的完整分类解决方案。
功能特性
- 双算法支持:集成LVQ1和LVQ2两种经典学习策略,适应不同的分类需求
- 完整训练流程:实现网络初始化、权重迭代更新、自适应学习率调整等完整训练过程
- 实时训练监控:可视化展示分类边界动态变化和误差收敛过程
- 数据预处理:内置归一化、标准化等多种数据预处理功能
- 性能评估:提供准确率、混淆矩阵、分类报告等详细评估指标
- 预测与导出:支持新样本分类预测和结果导出功能
使用方法
数据准备
准备训练数据集(n×m矩阵,n为样本数,m为特征维数)和对应的标签向量(n×1),以及测试数据集(k×m矩阵)。
参数设置
配置网络参数包括学习率、迭代次数、原型向量数量等,并选择LVQ1或LVQ2算法模式。
模型训练
运行训练程序,系统将自动完成网络初始化、迭代训练和模型优化过程。
结果分析
查看训练后的分类性能报告,包括准确率、召回率、F1分数等指标,并通过可视化图表分析分类效果。
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 支持Windows/Linux/macOS操作系统
- 至少4GB内存(推荐8GB以上)
- 需要MATLAB基本工具箱
文件说明
主程序文件实现了系统的核心功能枢纽,包括算法选择调度、数据预处理流程控制、网络训练过程管理、可视化图形生成以及模型保存与加载机制的集成协调。该文件作为整个系统的入口点,负责调用各个功能模块并确保分类任务的完整执行。