2 Star 2 Fork 0

卓晴 / 教学资源

加入 Gitee
与超过 1200万 开发者一起发现、参与优秀开源项目,私有仓库也完全免费 :)
免费加入
该仓库未声明开源许可证文件(LICENSE),使用请关注具体项目描述及其代码上游依赖。
克隆/下载
第一次作业要求.md 8.25 KB
一键复制 编辑 原始数据 按行查看 历史

 

§01 第一题


1.1 使用感知机求解下面的分类问题。

▲ 图1.1

1.1.1 题目要求

  • 绘制出网络结构,并给出算法流程描述;
  • 对比不同学习速率η对收敛的影响;
  • 对比上面两种数据表达方式对于收敛的影响

  使用你所熟悉的编程语言,比如C,MATLAB,Python等,实现上述网络的基本学习算法。

1.2 求解

 

§02 第二题


2.1 题目要求

2.1.1 设计要求

  设计一个神经网络对于下面图中的3类模式进行分类。 期望输出分别使用如下one-hot向量表示:

$$\left( {1, - 1, - 1} \right)^T ,\left( { - 1,1, - 1} \right)^T ,\left( { - 1, - 1,1} \right)^T$$

▲ 图2.1.1 三个样本所在的位置

2.1.2 实验要求

(1)使用单隐层BP网络对上述问题进行分类

  • 绘制出网络结构,并给出算法流程描述;
  • 讨论不同隐层节点个数对于分类结果影响,并给出解决 该分类问题最少隐层节点个数;
  • 对每个样本增加噪声,讨论所训练网络的泛化能力。

$$\left( {x_1 + \delta _1 ,x_2 + \delta _2 } \right),\space \space \space \space \delta _1 ,\delta _2 \in rand\left( { - 0.25,0.25} \right)$$

(2)使用RBF网络对上述问题进行分类

  • 使用正规化RBF网络求解,给出网络参数与仿真结果;
  • 使用广义RBF网络求解,并讨论最少隐层节点个数;

  使用你所熟悉的编程语言,比如C,MATLAB,Python等,实现上述网络的基本学习算法。

 

§03 第三题


3.1 题目要求

3.1.1 设计要求

  使用神经网络逼近MATLAB中的peaks二维函数:

$$f\left( {x,y} \right) = 3\left( {1 - x} \right)2 e{ - \left[ {x2 + \left( {y + 1} \right)2 } \right]} + \space 10\left( {{x \over 5} - x3 - y5 } \right)e{ - \left( {x2 + y2 } \right)} - {1 \over 3}e{ - \left[ {\left( {x + 1} \right)2 + y2 } \right]}$$

▲ 图3.1.1 函数图像

3.1.2 实验要求

(1) 样本数据采样区域在区域内[-4,4]×[-4,4]随机采样。 样本采样的个数自行确定。

(2) 分别使用BP网络,RBF网络实现上述函数逼近;

(3) 在BP网络中,请对比中间隐层传递函数在使用一下两种函数时对于结果的影响:

▲ 图3.1.2 两种不同的神经元传递函数

(4) 在RBF网络中,讨论隐层神经元尺度参数对于函数逼近的影响。

 

§04 第四题


4.1 题目要求

4.1.1 设计要求

  使用神经网络逼近对下面26个字母进行压缩。

▲ 图4.1.1 字符与神经网络

4.1.2 实验要求

(1) 26个字母的数据文件可以从数据文件ascii8×16.txt文件中获取。其中每一行代表一个字母的数据。字母数据为8×16点阵。

(2) 讨论网络隐层节点个数与恢复数据误差之间的关系。

(3) 给出隐层节点在15个时,26个字母压缩恢复后的数据图像。

 

§05 第五题


5.1 作业要求

5.1.1 设计要求

  使用神经网络对于Lena图像进行压缩。对于隐层节点数目在16~256之间选择几个数目,给出图像压缩的效果以及图像压缩MSE.

▲ 图5.1.1 测试图片Lena

注:Lena的灰度图像可以从网络上寻找并下载。也可以选择其它的图像进行实验。

 

§06 第六题


6.1 作业要求

6.1.1 设计要求

  使用BP网络完成MNIST手写体识别。

  MNIST数据库可以在网络学堂MNIST_DATA.gz下载。也可以在网络上自行搜索下载。

▲ 图6.1.1 MNIST数据图片

6.1.2 实验要求

(1) 人工提取特征:参照课件上[3-4-4]“手写体识别”中介绍的方法,利用数字的边缘方向图与灰度图的降采样作为特征,使用小的神经网络进行训练。训练样本选择5000,测试样本选择2000。

(2) 直接图片输入:直接构造784个节点输入,10个节点输出,自行选择中间隐层数量和节点个数,使用50000数据进行训练,10000个测试样本测试。

(3) 对比和讨论人工提取特征与直接图片输入两种方法的优缺点。

MNIST 数据下载链接: http://yann.lecun.com/exdb/mnist

 

§07 第七题


7.1 作业要求

7.1.1 设计要求

  使用BP网络完成设计Apriltag, 数字,动物和水果分类器。

  根据以下公众号推文介绍的方法,自行选择一个神经网络(感知机,BP网络,RBF网络)来区分Apriltag、数字、水果与动物图片的种类。

▲ 图7.1.1 测试图片以及相应的内容

  数据集合下载可以在以下CSDN博文中间的百度网盘连接下载。

▲ 图7.1.2 数据下载连接

● 相关图表链接:

1
https://gitee.com/tsinghuajoking/teaching-resources.git
git@gitee.com:tsinghuajoking/teaching-resources.git
tsinghuajoking
teaching-resources
教学资源
master

搜索帮助