这次实验主要搞定了两个点:一个是把大数变小,另一个是看两个数列长得像不像也是像。在 MATLAB 里做这个,最头疼的就是如何管住精度,特别是那种“差不多”到底算不算,阈值设高了好办漏掉细节,设低了又好办把噪声当成信号。 一启动直接上 `zeros(n, n)` 生成矩阵,发现原图还没放大,直接对原图切分再转成矩阵,数据量忒大,内存瞬间爆了,就连把内存给撑爆。

后来想到用 `linspace` 生成坐标,配合 `interp2` 插值,这样能动态调整采样密度。

比如实验图里那个 512 宽度的图,要是直接用 `img` 数组切分,每行几十个点,整体就两万多个点,换算成 MATLAB 的 `double` 类型,占个几十兆的内存。

要是直接 `mat2img` 转成 `im2matrix` 再reshape,瞬间就堆到几百兆就连 G 级别了。最终拍板改用 `ndgrid` 生成交互矩阵,要么手动切片,把数据范围管住在几百万行以内,别看慢点,但又不至于满屏报错。 处理数据的时候,先来个 `assert` 图,把输入和输出摆在那儿对比一下,看看是不是对齐了。

要是不对齐,那肯定是采样难题,比如切分的时候没把边距留出来,要么两个图的分辨率不一样。

这时候得靠 `find` 函数找索引,把对应的行列号列出来,手动调整一下起始位置,保证每次运行的输入数据彻底一致。

这步实际上挺枯燥,像是在玩找茬游戏,每加一行代码就得想一句“这行是不是务必的”。 接着启动算那些数学特性。方差和协方差对决策挺关键,但这两个项有时候会有负数,特别是方差里的均值平方项,直接开平方根会报错,得先转成绝对值,要么用 `max` 逻辑把它变成正数。

比如计算某几个样本的方差,要是全是负数,直接 `sqrt` 就炸了,务必得加 `abs` 包裹,要么用 `max` 取最大值做分母。协方差略微费事点,分子分母都得先处理成正数,不然结局全是负数,物理意义都不对了。最终算 MSE(均方误差),这个更直接,就是余弦校正后的误差,公式里分母直接算平方和开根号就行,不用转绝对值,要不就数据本身全是负数,那样直接开方还是会让 MATLAB 崩溃,这时候得加 `abs`。 画出来的图是直方图,颜色是一维数组插到二维网格里的,那得用 `histogram` 函数,但不指定直方图类型,默认是直方图,颜色根据颜色表自动分配。把颜色表定义为 RGB 格式的一维数组,这样 MATLAB 就能自动把它插值到网格上。

不过插值出来的是 RGB 三维数据,绘图时还得把每个颜色分量拿出来单独画,要么直接用 `bar` 函数画出来的柱状图,这样更直观。画出来的直方图里,柱子的高度表示数据频数,宽度代表区间长度,颜色深浅反映了数据在区间内的密度或强度。 实验中途发现一个怪的难题,模型输出的分布仿佛有点偏,分布不匀称。重新跑一遍实验,这次把随机初始化的种子设为固定值,确保每次实验条件彻底一样。

这次试了三次,发现初始参数略微调偏一点,收敛就慢了,就连卡在局部最优。

后来调整了初始权值,发现收敛速度明显快了,模型输出越来越平滑了。

这说明初始化的影响挺大的,选对初始值关键。

另外,我注意到在计算梯度的时候,某些单元格的更新幅度特别大,害得波动剧烈。检查后发现是梯度裁剪没设,要么更新步长忒大,下次记得把 `train` 函数里的学习率设小点,要么增添梯度裁剪参数,防止参数更新溢出。 最终看模型收敛后的效果,跟原始的测试集样本对比一下。

一般来说,分类准率应当挺高的,几段话就能行。但在这个具体的实验图里,分割边缘略微有点生硬,细节抓得不够紧。

可能是出于训练聚拢正负样本的比例不平衡,训练出来的模型忒好办记住多数类的特征,而忽略了少数类的细节。

这时候得寻思做数据增强,比如轮播变换,要么增添不同比例的正样本。

要是数据还是不够,那这个模型大约率会过拟合,泛化本事差。 总的来说,这次实验让我重新认识了 MATLAB 里做图像处理的各种工具,从内存管理、插值算法到统计特征的计算,每一步都踩了坑又修好。别看最终那个分类图还有一点点瑕疵,但整体流程跑通,逻辑也通顺了。赶明儿做这类项目,结构得稳,数据得可控,算法得好办。