Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge


perzeptron_aufgaben

Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

Link zu dieser Vergleichsansicht

Beide Seiten der vorigen RevisionVorhergehende Überarbeitung
Nächste Überarbeitung
Vorhergehende Überarbeitung
perzeptron_aufgaben [2025/02/08 11:33] – [Analyse] torsten.roehlperzeptron_aufgaben [2025/02/09 12:12] (aktuell) torsten.roehl
Zeile 1: Zeile 1:
 ====== Perzeptron Aufgaben ====== ====== Perzeptron Aufgaben ======
- +===== Aufgabe: Klassifikation  AND/OR und das XOR-Problem ===== 
 +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 =====
  
Zeile 7: Zeile 7:
 Der **Iris-Datensatz** ist einer der bekanntesten Datensätze im Bereich maschinelles Lernen. Er enthält Messungen von drei verschiedenen Schwertlilienarten (**Iris setosa**, **Iris versicolor**, **Iris virginica**).   Der **Iris-Datensatz** ist einer der bekanntesten Datensätze im Bereich maschinelles Lernen. Er enthält Messungen von drei verschiedenen Schwertlilienarten (**Iris setosa**, **Iris versicolor**, **Iris virginica**).  
 \\ \\
-Der Datensatz wurde ursprünglich **1936 von Ronald A. Fisher** veröffentlicht und ist frei verfügbar ([[https://de.wikipedia.org/wiki/Schwertlilien-Datensatz|Schwertlilien-Datensatz (Wikipedia)]]).+Der Datensatz wurde ursprünglich **1936 von Ronald A. Fisher** veröffentlicht und ist frei verfügbar ([[https://de.wikipedia.org/wiki/Schwertlilien-Datensatz|Schwertlilien-Datensatz (Wikipedia)]]). 
 \\ \\
-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. Die gewünschte Ausgabe ist die Art.//+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 versicolor**  ^ **Iris virginica**  ^ ^ **Iris setosa**  ^ **Iris versicolor**  ^ **Iris virginica**  ^
-| {{https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Iris_setosa_2.jpg?200}} | {{https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/Iris_versicolor_3.jpg?200}} | {{https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/56/Iris_virginica.jpg?200}} |+| {{ :inf:ki:resized_setosa.jpg?200 |}} |{{ :inf:ki:resized_versicolor.jpg?200 |}}  | {{ :inf:ki:resized_virginica.jpg?200 |}} |
  
 ==== Datenformat (CSV) ====   ==== Datenformat (CSV) ====  
Zeile 27: Zeile 33:
   * **Kronblattbreite (cm)**     * **Kronblattbreite (cm)**  
  
 +<WRAP center round download 95%>
 +**Download Iris-Datensatz als //gezippte// CSV-Datei.** 
 +
 +
 +{{ :inf:ki:iris_datensatz.csv.zip |}}
 +
 +</WRAP>
  
 ==== Aufgabe ====   ==== Aufgabe ====  
 +
 +^ **Topologie des Netzwerks**  ^
 +|{{ :inf:ki:iris-nn.png?200 |}}|
 +|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**.  
Zeile 44: Zeile 61:
  
  
-==== 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.
  
Zeile 81: Zeile 100:
  
   * 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: 3D-Visualisierung der Entscheidungsgrenze ===   +++++ Zusatzaufgabe: 3D-Visualisierung |
 Erstellen Sie eine **3D-Darstellung**, um zu untersuchen, wie das Perzeptron die Klassifikation vornimmt.   Erstellen Sie eine **3D-Darstellung**, um zu untersuchen, wie das Perzeptron die Klassifikation vornimmt.  
  
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