使用说明 大部分超参数可以在 hyper_parameters.py 文件中进行设置。 训练 设置完参数之后，运行 train.py 文件。 简单测试效果 运行 summarize.py 文件，按照提示输入原文，可根据训练结果调整测试时加载的模型轮次。

应用场景：在教育领域，每个学生的学习能力、兴趣和知识水平都不同，传统的统一教学模式难以满足学生的个性化需求。利用 DeepSeek 可以根据学生的学习历史数据、测评成绩、兴趣爱好等信息，为学生规划个性化的学习路径，并提供针对性的辅导建议。 实例说明：假设一个学生在数学学科的学习情况已知，包括各知识点的掌握程度、考试成绩和学习兴趣。程序将为该学生规划接下来的数学学习路径，并给出相应的辅导建议。

内容概要：本文档是关于使用ResNet-50网络实现图像情感分类的深度学习实验报告。首先介绍了ResNet网络的特点及其优越性，特别是在图像识别领域的优势，主要包括解决梯度消失和梯度爆炸问题、信息传输完整性、特征学习能力等方面。文档详细描述了实验的设计过程，从理论基础到程序实现再到模型训练、优化、评估和最终的数据可视化等多个环节。重点展示了使用ResNet-50网络在处理图像情感分类问题上的优越性，并进行了详细的性能评估和技术细节探讨。 实验采用了SGD优化器，在ResNet的基础上做了超参数调节、预训练模型微调等工作，通过大量的迭代使最终的平均正确率达到45.2%, 最高达到52.1%。同时也指出了当前实验中存在的局限性及未来可能的方向，包括但不限于数据增强、细化调参以及探索更深的网络模型。 适合人群：具有一定的深度学习基础知识，尤其熟悉卷积神经网络（CNN）的从业者和研究者，或者想要深入了解图像分类特别是情感分类领域的研究人员。 使用场景及目标：本文适合于那些希望采用类似技术栈进行图像识别项目的团队和个人开发者；对于希望提高现有图像识别系统的准确性和效率的研究人员同样有价值。具体来说，该资源可用于理解和实践如何使用ResNet等先进CNN模型解决实际中的图像情感分类任务，通过学习代码实现和实验配置，帮助使用者建立自己的高质量分类模型。 阅读建议：读者应在了解基础的深度学习概念基础上阅读此文，重点理解ResNet的基本架构及其实现方式，以及各部分（比如Bottleneck block、残差连接）的具体作用机制。实验部分的内容可以帮助读者掌握数据准备、模型选择与调整的方法，同时也可以从中学习到有效的超参数调节技巧和其他优化策略。

基于CNN的文本分类代码包，​CNN（Convolutional Neural Network）即卷积神经网络，本质上，CNN就是一个多层感知机，只不过采用了局部连接和共享权值的方式减少了参数的数量，使得模型更易于训练并减轻过拟合。在文本分类中，参考论文Convolutional Neural Networks for Sentence Classification https://arxiv.org/abs/1408.5882中的模型 ​对于单词的嵌入向量，有四种处理方法 1. 使用随机嵌入并在训练时进行更新； 2. 使用已有的嵌入向量，在训练时不作为参数更新； 3. 使用已有的嵌入向量，在训练时作为参数更新； 4. 结合2和3，将单词嵌入到两个通道的嵌入向量中，其中一个嵌入向量为固有属性，另一个嵌入向量作为参数进行更新。

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内容概要：本文档主要介绍了局部特征增强模块（LFE）的设计与实现，以及将其应用于ShuffleNet V2神经网络模型的方法。LFE模块包括通道注意力机制和空间注意力机制，通过这两个机制计算出的注意力图来增强输入特征图。具体来说，通道注意力机制通过全局平均池化、两个卷积层和Sigmoid激活函数来生成通道权重；空间注意力机制则通过一个卷积层和Sigmoid激活函数生成空间权重。接着定义了`add_lfe_to_stage`函数，用于将LFE模块插入到指定阶段的每个子模块之后。最后，`create_model`函数创建了一个带有LFE模块的ShuffleNet V2模型，并修改了最后一层全连接层的输出类别数。; 适合人群：对深度学习有一定了解，特别是熟悉PyTorch框架和卷积神经网络的开发者或研究人员。; 使用场景及目标：①理解注意力机制在卷积神经网络中的应用；②掌握如何自定义并集成新的模块到现有网络架构中；③学习如何调整预训练模型以适应特定任务需求。; 阅读建议：读者应具备基本的Python编程能力和PyTorch使用经验，在阅读时可以尝试运行代码片段，结合官方文档深入理解各个组件的作用和参数设置。

内容概要：本文详细介绍了如何利用改进版蛇优化算法（GOSO/ISO）优化XGBoost的回归预测模型。首先，通过混沌映射初始化种群，使初始解更加均匀分布，避免随机初始化的局限性。其次，采用减法优化器改进位置更新公式，增强算法的勘探能力和收敛速度。最后，加入反向学习策略，帮助算法跳出局部最优解。文中提供了详细的MATLAB代码实现，涵盖混沌映射、减法优化器、反向学习以及XGBoost参数调优的具体步骤。此外，还讨论了多种评价指标如MAE、MSE、RMSE、MAPE和R²，用于全面评估模型性能。 适合人群：具备一定机器学习和MATLAB编程基础的研究人员和技术开发者。 使用场景及目标：适用于需要高效调优XGBoost参数的回归预测任务，特别是在处理复杂非线性关系的数据集时。目标是提高模型的预测精度和收敛速度，减少人工调参的时间成本。 其他说明：文中提到的方法已在多个数据集上进行了验证，如电力负荷预测、混凝土抗压强度预测等，取得了显著的效果提升。建议读者在实践中结合具体应用场景调整参数范围和混沌映射类型。

通过这个简单的示例，你可以了解如何使用MATLAB中的深度学习工具箱构建、训练和评估一个基本的图像分类模型。在实际应用中，你可以根据具体的任务和数据集进行进一步的定制和优化，利用MATLAB强大的深度学习工具进行更复杂和高级的任务处理。 继续深入学习和使用MATLAB进行深度学习，可以探索更多高级的技术和应用。以下是一些进阶的主题和示例，帮助你更深入地理解和应用深度学习在MATLAB中的能力。 ### MATLAB深度学习入门实例知识点详解 #### 一、MATLAB深度学习概述 MATLAB作为一种功能强大的数值计算软件，在科学计算、工程仿真、数据分析等领域有着广泛的应用。近年来，随着深度学习技术的发展，MATLAB也加入了深度学习的支持，为用户提供了一套完整的深度学习开发环境。MATLAB的深度学习工具箱不仅支持各种经典的深度学习模型，如卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）、长短时记忆网络（LSTM）等，还提供了丰富的数据预处理、模型训练、性能评估等功能，极大地简化了深度学习项目的开发流程。 #### 二、MATLAB深度学习入门实例详解 本节将详细介绍文档中的MATLAB深度学习入门实例，该实例主要涉及以下几个方面： - **数据集准备** - **构建深度学习模型** - **模型训练** - **模型评估与预测** - **结果可视化** ##### 1. 数据集准备 在进行深度学习之前，首先需要准备一个合适的数据集。本实例中使用的是CIFAR-10数据集，这是一个常用的小图像分类数据集，包含60,000张32×32像素的彩色图像，分为10个类别。具体步骤如下： ```matlab % 下载并解压 CIFAR-10 数据集 url = 'https://www.cs.toronto.edu/~kriz/cifar-10-matlab.tar.gz'; outputFolder = fullfile(tempdir, 'cifar10Data'); if ~exist(outputFolder, 'dir') disp('Downloading CIFAR-10 dataset...'); untar(url, outputFolder); end % 加载数据集 addpath(fullfile(outputFolder, 'cifar-10-batches-mat')); ``` ##### 2. 构建深度学习模型 在MATLAB中，可以使用深度学习工具箱来构建深度学习模型。本实例中使用了一个简单的卷积神经网络（CNN）模型。该模型包括多个卷积层、批量归一化层、ReLU激活层和最大池化层，并最终通过全连接层输出分类结果。 ```matlab layers = [ imageInputLayer([32 32 3]) % 输入层，图像大小为 32x32，RGB 通道数为 3 convolution2dLayer(3, 16, 'Padding', 'same') % 卷积层 batchNormalizationLayer() % 批量归一化层 reluLayer() % ReLU 激活层 maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2) % 最大池化层 convolution2dLayer(3, 32, 'Padding', 'same') batchNormalizationLayer() reluLayer() maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2) convolution2dLayer(3, 64, 'Padding', 'same') batchNormalizationLayer() reluLayer() fullyConnectedLayer(10) % 全连接层，输出 10 个类别 softmaxLayer() % softmax 激活层 classificationLayer() % 分类层 ]; ``` ##### 3. 模型训练 训练模型是深度学习的关键步骤之一。在MATLAB中，可以使用`trainNetwork`函数来进行模型训练。训练过程中还需要设置一些训练参数，如优化器、最大训练轮次、小批量大小等。 ```matlab % 设置训练选项 options = trainingOptions('sgdm', ... 'MaxEpochs', 20, ... 'MiniBatchSize', 128, ... 'InitialLearnRate', 0.001, ... 'Shuffle', 'every-epoch', ... 'ValidationData', imageDatastore(fullfile(outputFolder,'test_batch.mat'), 'LabelSource', 'foldernames'), ... 'ValidationFrequency', 30, ... 'Verbose', false, ... 'Plots', 'training-progress'); % 训练模型 net = trainNetwork(trainData, layers, options); ``` ##### 4. 模型评估与预测 模型训练完成后，需要对模型的性能进行评估，并使用模型进行预测。这一步骤可以帮助我们了解模型的实际效果。 ```matlab % 加载测试数据 testData = imageDatastore(fullfile(outputFolder, 'test_batch.mat'),'LabelSource', 'foldernames'); % 进行预测 predictedLabels = classify(net, testData); % 计算准确率 accuracy = mean(predictedLabels == testData.Labels); disp(['准确率：', num2str(accuracy)]); ``` ##### 5. 结果可视化 最后一步是对模型的训练进度和结果进行可视化分析，以便更好地理解模型的表现。 ```matlab % 可视化训练进度 figure; plot(options.TrainError, 'b-'); hold on; plot(options.ValidationError, 'r-'); xlabel('训练周期'); ylabel('误差'); legend('训练误差', '验证误差'); title('训练进度'); % 显示测试样本和预测结果 numImages = 5; figure; for i = 1:numImages % 显示测试样本 % 进行预测 % 显示预测结果 end ``` #### 三、进阶主题与示例 除了基础的入门实例之外，还可以探索更多的高级技术和应用。例如，可以尝试使用预训练模型进行迁移学习，或者构建更复杂的模型结构，如残差网络（ResNet）、生成对抗网络（GAN）等。此外，MATLAB还提供了GPU加速支持，可以在GPU上运行模型训练，显著提高训练速度。 MATLAB的深度学习工具箱为用户提供了全面而灵活的深度学习开发平台，无论是初学者还是经验丰富的开发者都能从中受益。通过本实例的学习，希望读者能够掌握MATLAB深度学习的基本流程和技术要点，为进一步深入学习和实践打下坚实的基础。

本案例介绍命名实体识别（NER）任务的背景、HMM的原理以及如何将数据应用于序列标记问题，帮助同学们建立坚实的理论基础。 同学们可以通过这个案例学习序列标记问题和HMM的理论基础，从而建立机器学习的核心知识，利用HMM知识去解决实际NER问题，从而加深对理论的理解和应用能力。