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Projekt:2023/Maschinelles Lernen: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 9. April 2024, 12:12 Uhr
, 12:12, 9. Apr. 2024→Übungen Neuronale Netze
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| Zeile 440: | Zeile 440: | ||
</li> | </li> | ||
<li>Bei der Auswahl der Trainingsdaten ist es wichtig alle möglichen Ausprägungen der Merkmale in ausreichender Menge zu berücksichtigen. Gibt es Ausprägungen, die in den Trainingsdaten fehlen, dann kann ein Entscheidungsbaum auch nicht lernen, welche Entscheidungen bei dieser Ausprägung getroffen werden müssen. | <li>Bei der Auswahl der Trainingsdaten ist es wichtig alle möglichen Ausprägungen der Merkmale in ausreichender Menge zu berücksichtigen. Gibt es Ausprägungen, die in den Trainingsdaten fehlen, dann kann ein Entscheidungsbaum auch nicht lernen, welche Entscheidungen bei dieser Ausprägung getroffen werden müssen. | ||
Im Beispiel kommt die Ausprägung "gering" des Merkmals "Feuchtigkeit" nicht in den Trainingsdaten vor, aber in den Testdaten schon. Dies kann zu unvorhergesehenen / ungewünschten Ergebnissen führen. | |||
</li> | </li> | ||
<li>...</li> | <li>...</li> | ||
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=== Übungen Neuronale Netze === | === Übungen Neuronale Netze === | ||
{{Aufgabe:Start}} | {{Aufgabe:Start}} | ||
# Gib jeweils | # Gib jeweils Gewichte und Schwellwerte an, sodass das gezeigte Neuron bei möglichen Eingaben <code>0</code> und <code>1</code> für jeden der drei Eingänge | ||
## ein <code>UND</code>-Gatter nachbildet, | ## ein <code>UND</code>-Gatter nachbildet, | ||
## ein <code>ODER</code>-Gatter nachbildet, | ## ein <code>ODER</code>-Gatter nachbildet, | ||
| Zeile 463: | Zeile 465: | ||
* Forme die vier Gleichungen in drei oder vier passende Ungleichungen um (im dritten Fall sind es auch vier!). | * Forme die vier Gleichungen in drei oder vier passende Ungleichungen um (im dritten Fall sind es auch vier!). | ||
* Verknüpfe die vier Ungleichungen mit passenden <code>UND</code>-Neuronen (siehe Aufgabe 1). Im dritten Fall musst Du noch ein zusätzliches <code>ODER</code>-Neuron benutzen. | * Verknüpfe die vier Ungleichungen mit passenden <code>UND</code>-Neuronen (siehe Aufgabe 1). Im dritten Fall musst Du noch ein zusätzliches <code>ODER</code>-Neuron benutzen. | ||
{{Tipp:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.1}} | {{Tipp:End}} | ||
{{Lösung:Start|Aufgabe 2.1 - Gleichungen}} | |||
Drei Gleichungen aufstellen: | Drei Gleichungen aufstellen: | ||
| Zeile 469: | Zeile 473: | ||
# <math>y = -0,5x + 3</math> | # <math>y = -0,5x + 3</math> | ||
# <math>y = -7x + 35</math> | # <math>y = -7x + 35</math> | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.1 - Ungleichungen}} | |||
Zu drei Ungleichungen umformen: | Zu drei Ungleichungen umformen: | ||
| Zeile 475: | Zeile 479: | ||
# <math>0,5x + y > 3</math> | # <math>0,5x + y > 3</math> | ||
# <math>-7x - y > -35</math> | # <math>-7x - y > -35</math> | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.1 - Neuronales Netz}} | |||
[[Bild:ML_NN_Entwickeln_1_Loseung.png]] | [[Bild:ML_NN_Entwickeln_1_Loseung.png|center|600px]] | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.2}} | {{Lösung:End}} | ||
{{Lösung:Start|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}} | |||
Vier Gleichungen aufstellen: | Vier Gleichungen aufstellen: | ||
| Zeile 484: | Zeile 489: | ||
# <math>y = -2,5x + 5</math> | # <math>y = -2,5x + 5</math> | ||
# <math>y = 2,5x - 5</math> | # <math>y = 2,5x - 5</math> | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.2 - Ungleichungen}} | |||
Zu vier Ungleichungen umformen: | Zu vier Ungleichungen umformen: | ||
| Zeile 491: | Zeile 496: | ||
# <math>2,5x + y > 5</math> | # <math>2,5x + y > 5</math> | ||
# <math>-2,5x + y > -5</math> | # <math>-2,5x + y > -5</math> | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.2 - Neuronales Netz}} | |||
[[Bild:ML_NN_Entwickeln_2_Loseung.png]] | [[Bild:ML_NN_Entwickeln_2_Loseung.png|center|600px]] | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2. | {{Lösung:End}} | ||
{{Lösung:Start|Aufgabe 2.3 - Gleichungen}} | |||
Zwei Gleichungen aufstellen: | Zwei Gleichungen aufstellen: | ||
# <math>y = 0,5x + 0,5</math> | # <math>y = 0,5x + 0,5</math> | ||
# <math>y = -2x + 8</math> | # <math>y = -2x + 8</math> | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.3 - Ungleichungen}} | |||
Zu vier Ungleichungen umformen, von denen jeweils zwei die beiden Dreiecksflächen einschließen: | Zu vier Ungleichungen umformen, von denen jeweils zwei die beiden Dreiecksflächen einschließen: | ||
| Zeile 505: | Zeile 511: | ||
# <math>y < 0,5x + 0,5 \Leftrightarrow 0,5x - y > -0,5</math> | # <math>y < 0,5x + 0,5 \Leftrightarrow 0,5x - y > -0,5</math> | ||
# <math>y > -2x + 8 \Leftrightarrow 2x + y > 8</math> | # <math>y > -2x + 8 \Leftrightarrow 2x + y > 8</math> | ||
{{Lösung:End}}{{Lösung:Start|Aufgabe 2.3 - Neuronales Netz}} | |||
Die erste und zweite und die zweite und dritte Ungleichung schließen jeweils eine der beiden Dreiecksflächen ein. Sie werden durch ein <code>UND</code>-Neuron verknüpft. (Da immer alle Neuronen einer Schicht eine Verbindung zu allen Neuronen der nachfolgenden Schicht haben, setzen wir die Gewichte der beiden "unnötigen" Verbindungen einfach auf <code> 0</code>.) | Die erste und zweite und die zweite und dritte Ungleichung schließen jeweils eine der beiden Dreiecksflächen ein. Sie werden durch ein <code>UND</code>-Neuron verknüpft. (Da immer alle Neuronen einer Schicht eine Verbindung zu allen Neuronen der nachfolgenden Schicht haben, setzen wir die Gewichte der beiden "unnötigen" Verbindungen einfach auf <code> 0</code>.) | ||
Der Output der beiden <code>UND</code>-Neuronen wird durch ein <code>ODER</code>-Neuron zusammengeführt. Wir erhalten also insgesamt vier Schichten. | Der Output der beiden <code>UND</code>-Neuronen wird durch ein <code>ODER</code>-Neuron zusammengeführt. Wir erhalten also insgesamt vier Schichten. | ||
[[Bild:ML_NN_Entwickeln_3_Loseung.png]] | [[Bild:ML_NN_Entwickeln_3_Loseung.png|center|600px]] | ||
{{Lösung:End}} | {{Lösung:End}} | ||