AI教学 / 神经网络可视化实验实验指南 →
AIG · 交互式教学 / 实验 01

看见神经网络,
如何从数据中学习。

搭建网络,调节参数,让每一次训练都能被看见。
从输入特征到决策边界,在浏览器里理解深度学习。

浏览器内真实训练无需安装 · 无需账号合成数据教学实验
从一个问题开始

直线,能分开同心圆吗?

先尝试没有隐藏层的网络,再添加非线性神经元,观察分类边界如何改变。

查看实验任务 ↓
课堂预设

同心圆 · 使用 Tanh 和 4 → 2 隐藏层,观察曲线分类边界逐渐形成。

训练轮次

01 · 选择数据

点击选择一种合成数据。

02 · 输入特征

点击下方特征方块开启或关闭。

悬停后点击,可编辑数值。
权重 / 偏置:0.2.
每个方块表示一个神经元的响应。悬停可放大查看。
连线粗细表示权重大小,颜色表示正负。

04 · 预测与损失

测试损失
训练损失
橙色为负,蓝色为正。

从观察到理解

四个小实验,理解网络为什么有效。

每次只改变一个条件。先预测,再运行,最后用损失曲线检验自己的判断。

01 / 决策边界

为什么需要非线性?

选择同心圆,移除全部隐藏层训练,再加入一个含 4 个神经元的隐藏层。比较边界形状和测试损失。

02 / 输入特征

好特征能替代深网络吗?

在 XOR 数据上,先仅使用 X₁、X₂,再加入 X₁X₂。保持其余参数相同,观察分类结果。

03 / 泛化能力

训练越久,就一定越好吗?

提高噪声,降低训练数据比例。对比训练与测试损失,再增加 L2 正则化,检查二者差距是否改变。

04 / 回归任务

让预测从类别变成数值。

切换到平面或高斯曲面回归。输出使用线性激活,观察颜色连续变化;损失是误差,不是准确率。

如何读这张网络图?

左侧小方块是输入特征,中间是隐藏层。每个神经元方块显示它对二维空间的响应;悬停可放大到右侧。连线越粗,权重绝对值越大,橙色表示负值,蓝色表示正值。悬停连线或偏置小块,再点击可编辑数值。

右侧散点表示样本真实标签,背景表示模型输出。勾选“显示测试数据”可查看未参与训练的点;“显示分类边界”将连续输出分为正负两区。

这个实验中,哪些是真实的?

模型执行真实的前向传播、反向传播和小批量梯度下降;一个训练轮次遍历全部训练样本。显示的损失为平均 ½(ŷ − y)²,不包括正则化惩罚项。

数据是二维合成样本,不是真实油气藏或测井数据。可以借此理解岩性分类、储层参数预测的基本思路;实际地学应用仍需数据清洗、标准化、独立验证与领域解释。

教师设置:选择本次课堂开放的控件

勾选需要显示的项目,点击“复制实验链接”分发。设置随链接保存,接收者打开即生效;这不是账户权限控制。

打开当前课堂配置

复制链接保存的是数据种子、网络结构和超参数,打开后从第 0 轮重新训练;不包含已训练权重。“导出实验记录”提供参数、损失和当前模型权重的 JSON 快照,当前版本不提供模型导入。刷新不会自动恢复训练进度。切到后台会暂停训练。