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介绍
多层感知器(MLP)分类算法是一种前馈神经网络,它通过训练可以学习数据中的复杂模式,并执行分类和回归等任务。以下是MLP分类算法的原理和计算步骤:
原理:
- 结构:MLP由输入层、一个或多个隐藏层以及输出层组成。每个层级由多个神经元组成,神经元之间通过权重连接。
- 激活函数:神经元使用激活函数(如sigmoid、tanh或ReLU)来引入非线性,使得网络能够学习和执行更复杂的任务。
- 前向传播:输入数据在网络中从输入层经过隐藏层到输出层进行传播,每一层的输出成为下一层的输入。
- 损失函数:对于分类问题,MLP通常使用交叉熵损失函数,它衡量预测输出和实际标签之间的差异。
- 反向传播:通过网络反向传播损失函数的梯度,使用链式法则计算每个权重参数的梯度。
- 权重更新:使用梯度下降或其他优化算法更新权重,以最小化损失函数。
计算步骤:
初始化:随机初始化网络权重。
-
前向传播
- 计算输入层到隐藏层的线性组合
- 应用激活函数得到隐藏层的输出
- 计算隐藏层到输出层的线性组合
- 应用激活函数(如sigmoid)得到预测输出。
计算损失:使用损失函数(如交叉熵)计算预测输出和实际标签之间的差异。
-
反向传播
- 计算输出层的梯度:
- 计算隐藏层的梯度:∂L∂z∂z∂L。
- 使用链式法则计算权重的梯度。
权重更新:根据梯度和学习率更新权重
迭代:重复步骤2-5,直到满足停止条件,如达到最大迭代次数或损失下降到某个阈值以下。
教程
本文旨在通过R语言实现MLP,总共包含:
- 下载数据
- 加载R包
- 数据预处理
- 数据切割
- 调节参数
- 构建模型
- 预测测试数据
- 评估模型
- 保存模型
- 总结
- 系统信息
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R语言机器学习算法实战系列(十一)MLP分类算法 (Multi-Layer Perceptrons)