perzeptron_aufgaben
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perzeptron_aufgaben [2025/02/08 11:33] – [Analyse] torsten.roehl | perzeptron_aufgaben [2025/02/09 12:12] (aktuell) – torsten.roehl | ||
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====== Perzeptron Aufgaben ====== | ====== Perzeptron Aufgaben ====== | ||
- | + | ===== Aufgabe: Klassifikation | |
+ | Einfache (klassische) Perzeptron-Probleme wie das UND/ODER und das XOR-Problem werden im Abschnitt Lernalgorithmus behandelt ([[lernalgorithmus|siehe dort]]). | ||
===== Aufgabe: Klassifikation von Iris setosa ===== | ===== Aufgabe: Klassifikation von Iris setosa ===== | ||
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Der **Iris-Datensatz** ist einer der bekanntesten Datensätze im Bereich maschinelles Lernen. Er enthält Messungen von drei verschiedenen Schwertlilienarten (**Iris setosa**, **Iris versicolor**, | Der **Iris-Datensatz** ist einer der bekanntesten Datensätze im Bereich maschinelles Lernen. Er enthält Messungen von drei verschiedenen Schwertlilienarten (**Iris setosa**, **Iris versicolor**, | ||
\\ | \\ | ||
- | Der Datensatz wurde ursprünglich **1936 von Ronald A. Fisher** veröffentlicht und ist frei verfügbar ([[https:// | + | Der Datensatz wurde ursprünglich **1936 von Ronald A. Fisher** veröffentlicht und ist frei verfügbar ([[https:// |
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- | Das Ziel dieser Aufgabe ist es, ein **einfaches Perzeptron** zu trainieren, das automatisch erkennt, ob eine gegebene Blume zur Art **Iris setosa** gehört oder nicht. | + | Die Daten enthalten vier messbare Merkmale der Blüte, die als Eingabe für das neuronale Netz dienen, sowie den Namen der Art als Ausgabe. |
+ | // | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <WRAP center round tip 90%> | ||
+ | Das Ziel dieser Aufgabe ist es, ein **einfaches Perzeptron** zu trainieren, das automatisch erkennt, ob eine gegebene Blume zur Art **Iris setosa** gehört oder nicht. | ||
+ | </WRAP> | ||
+ | |||
- | ==== Die drei Iris-Arten ==== | ||
- | Hier sind Beispielbilder der drei Blumenarten: | ||
^ **Iris setosa** | ^ **Iris setosa** | ||
- | | {{https:// | + | | {{ :inf: |
==== Datenformat (CSV) ==== | ==== Datenformat (CSV) ==== | ||
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* **Kronblattbreite (cm)** | * **Kronblattbreite (cm)** | ||
+ | <WRAP center round download 95%> | ||
+ | **Download Iris-Datensatz als // | ||
+ | |||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | </ | ||
==== Aufgabe ==== | ==== Aufgabe ==== | ||
+ | |||
+ | ^ **Topologie des Netzwerks** | ||
+ | |{{ : | ||
+ | |Ein Perzeptron mit vier Eingangsneuronen (insgesamt fünf Gewichten) und einem Ausgangsneuron für die Klassifizierung der Art. | | ||
- **Laden Sie den Datensatz** und bereiten Sie die Daten für das Training vor. | - **Laden Sie den Datensatz** und bereiten Sie die Daten für das Training vor. | ||
- **Teilen Sie den Datensatz** in **80% Trainingsdaten** und **20% Testdaten**. | - **Teilen Sie den Datensatz** in **80% Trainingsdaten** und **20% Testdaten**. | ||
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- | ==== Analyse ==== | + | ==== Analyse ==== |
+ | ++++ Perzeptron lernen | | ||
+ | |||
Wir untersuchen jetzt genauer, warum das Perzeptron in der Lage ist, diese Aufgabe zu lernen. | Wir untersuchen jetzt genauer, warum das Perzeptron in der Lage ist, diese Aufgabe zu lernen. | ||
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* Zeigen Sie, dass dies **äquivalent zu einer Geradengleichung** der Form \( y = mx + b \) ist, und zeichnen Sie die Gerade in das Diagramm ein. | * Zeigen Sie, dass dies **äquivalent zu einer Geradengleichung** der Form \( y = mx + b \) ist, und zeichnen Sie die Gerade in das Diagramm ein. | ||
+ | * Wiederholen Sie das Lernen und vergleichen Sie die Diagramme. | ||
Diskutieren Sie das Ergebnis. | Diskutieren Sie das Ergebnis. | ||
- | + | ++++ | |
- | === Zusatzaufgabe: | + | ++++ Zusatzaufgabe: |
Erstellen Sie eine **3D-Darstellung**, | Erstellen Sie eine **3D-Darstellung**, | ||
Zeile 100: | Zeile 119: | ||
* Trennen sich die Klassen im 3D-Raum eindeutig? | * Trennen sich die Klassen im 3D-Raum eindeutig? | ||
* Wie unterscheidet sich die Trennung von der 2D-Darstellung? | * Wie unterscheidet sich die Trennung von der 2D-Darstellung? | ||
+ | ++++ | ||
perzeptron_aufgaben.1739014428.txt.gz · Zuletzt geändert: 2025/02/08 11:33 von torsten.roehl