Projekt:2023/Maschinelles Lernen - Versionsgeschichte

Ngb: /* Übungen Neuronale Netze */

2024-04-09T10:12:05Z

Übungen Neuronale Netze

← Nächstältere Version		Version vom 9. April 2024, 12:12 Uhr
Zeile 449:		Zeile 449:
	=== Übungen Neuronale Netze ===		=== Übungen Neuronale Netze ===
	{{Aufgabe:Start}}		{{Aufgabe:Start}}
	# Gib jeweils ~~Gewischte~~ und Schwellwerte an, sodass das gezeigte Neuron bei möglichen Eingaben <code>0</code> und <code>1</code> für jeden der drei Eingänge		# 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,

Ngb: /* Übungen Neuronale Netze */

2024-04-07T14:27:36Z

Übungen Neuronale Netze

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:27 Uhr
Zeile 466:		Zeile 466:
	* 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}}		{{Tipp:End}}

	{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Gleichungen}}		{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Gleichungen}}
	Drei Gleichungen aufstellen:		Drei Gleichungen aufstellen:

Ngb: /* Übungen Neuronale Netze */

2024-04-07T14:27:21Z

Übungen Neuronale Netze

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:27 Uhr
Zeile 465:		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 - Gleichungen}}		{{Tipp:End}}
			{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Gleichungen}}
	Drei Gleichungen aufstellen:		Drei Gleichungen aufstellen:

Zeile 479:		Zeile 480:
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Neuronales Netz}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Neuronales Netz}}
	[[Bild:ML_NN_Entwickeln_1_Loseung.png\|center\|600px]]		[[Bild:ML_NN_Entwickeln_1_Loseung.png\|center\|600px]]
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}}		{{Lösung:End}}
			{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}}
	Vier Gleichungen aufstellen:		Vier Gleichungen aufstellen:

Zeile 495:		Zeile 497:
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Neuronales Netz}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Neuronales Netz}}
	[[Bild:ML_NN_Entwickeln_2_Loseung.png\|center\|600px]]		[[Bild:ML_NN_Entwickeln_2_Loseung.png\|center\|600px]]
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.3 - Gleichungen}}		{{Lösung:End}}
			{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.3 - Gleichungen}}
	Zwei Gleichungen aufstellen:		Zwei Gleichungen aufstellen:

Ngb: /* Übungen Neuronale Netze */

2024-04-07T14:26:17Z

Übungen Neuronale Netze

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:26 Uhr
Zeile 478:		Zeile 478:
	# <math>-7x - y > -35</math>		# <math>-7x - y > -35</math>
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Neuronales Netz}}		{{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 - Gleichungen}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}}
	Vier Gleichungen aufstellen:		Vier Gleichungen aufstellen:
Zeile 494:		Zeile 494:
	# <math>-2,5x + y > -5</math>		# <math>-2,5x + y > -5</math>
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Neuronales Netz}}		{{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 2.3 - Gleichungen}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.3 - Gleichungen}}
	Zwei Gleichungen aufstellen:		Zwei Gleichungen aufstellen:
Zeile 512:		Zeile 512:
	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}}

Ngb: /* Übungen Neuronale Netze */

2024-04-07T14:24:26Z

Übungen Neuronale Netze

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:24 Uhr
Zeile 471:		Zeile 471:
	# <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}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.1 - Ungleichungen}}
	Zu drei Ungleichungen umformen:		Zu drei Ungleichungen umformen:

Zeile 477:		Zeile 477:
	# <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]]
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}}
Zeile 486:		Zeile 486:
	# <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}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Ungleichungen}}
	Zu vier Ungleichungen umformen:		Zu vier Ungleichungen umformen:

Zeile 493:		Zeile 493:
	# <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]]
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.3 - Gleichungen}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.3 - Gleichungen}}
Zeile 500:		Zeile 500:
	# <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 2.2}}		{{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 507:		Zeile 507:
	# <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>.)

Ngb: /* Übungen Neuronale Netze */

2024-04-07T14:22:54Z

Übungen Neuronale Netze

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:22 Uhr
Zeile 465:		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 471:		Zeile 471:
	# <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}}
	Zu drei Ungleichungen umformen:		Zu drei Ungleichungen umformen:

Zeile 479:		Zeile 479:

	[[Bild:ML_NN_Entwickeln_1_Loseung.png]]		[[Bild:ML_NN_Entwickeln_1_Loseung.png]]
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2}}		{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.2 - Gleichungen}}
	Vier Gleichungen aufstellen:		Vier Gleichungen aufstellen:

Zeile 486:		Zeile 486:
	# <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}}
	Zu vier Ungleichungen umformen:		Zu vier Ungleichungen umformen:

Zeile 495:		Zeile 495:

	[[Bild:ML_NN_Entwickeln_2_Loseung.png]]		[[Bild:ML_NN_Entwickeln_2_Loseung.png]]
	{{Lösung:End}}{{Lösung:Start\|Aufgabe 2.32}}		{{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 2.2}}
	Zu vier Ungleichungen umformen, von denen jeweils zwei die beiden Dreiecksflächen einschließen:		Zu vier Ungleichungen umformen, von denen jeweils zwei die beiden Dreiecksflächen einschließen:

Ngb: /* Übungen Entscheidungsbäume */

2024-04-07T14:21:15Z

Übungen Entscheidungsbäume

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:21 Uhr
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>

Ngb: /* Übungen Entscheidungsbäume */

2024-04-07T14:19:18Z

Übungen Entscheidungsbäume

@@ Zeile 422: / Zeile 422: @@
 </ol>
 {{Aufgabe:End}}
 === Übungen Neuronale Netze ===

Ngb: /* Übungen Entscheidungsbäume */

2024-04-07T14:15:24Z

Übungen Entscheidungsbäume

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:15 Uhr
Zeile 342:		Zeile 342:
	=== Übungen Entscheidungsbäume ===		=== Übungen Entscheidungsbäume ===
	{{Aufgabe:Start}}		{{Aufgabe:Start}}
	# Entscheide anhand des Entscheidungsbaums, welche Äpfelsorten Früchte tragen werden.		<ol>
	#: [[Bild:Entscheidungsbaum.png\|~~500px~~]]		<li>Entscheide anhand des Entscheidungsbaums, welche Äpfelsorten Früchte tragen werden.<br/>
	~~#: {\| {{prettytable}}~~
			[[Bild:Entscheidungsbaum.png\|center\|300px]]

	{\| {{prettytable}}		{\| {{prettytable}}
	! Alter !! Sorte !! Boden !! Trägt Früchte?		! Alter !! Sorte !! Boden !! Trägt Früchte?
Zeile 357:		Zeile 359:
	\|-		\|-
	\| alt \|\| veredelt \|\| reichhaltig \|\|		\| alt \|\| veredelt \|\| reichhaltig \|\|
	\|}		\|}</li>
	# Erstelle anhand der Tabelle mit Trainingsdaten einen Entscheidungsbaum, der entscheidet, ob wir morgen Tennis spielen gehen wollen, oder nicht. Wende dann Deinen Baum auf die Testdaten in der zweiten Tabelle an.		<li>Erstelle anhand der Tabelle mit Trainingsdaten einen Entscheidungsbaum, der entscheidet, ob wir morgen Tennis spielen gehen wollen, oder nicht. Wende dann Deinen Baum auf die Testdaten in der zweiten Tabelle an.<br/>
	#: Beurteile dann die Güte Deines Baumes und welche Probleme es gibt.		Beurteile dann die Güte Deines Baumes und welche Probleme es gibt. <br/>
	#: Welche Rückschlüsse lassen sich aus diesem Beispiel für die Auswahl von Trainingsdaten ziehen?		Welche Rückschlüsse lassen sich aus diesem Beispiel für die Auswahl von Trainingsdaten ziehen?

	{\| {{prettytable}}		{\| {{prettytable}}
	\|+ Traininsgdaten		\|+ Traininsgdaten
Zeile 413:		Zeile 416:
	\| sonnig \|\| heiß \|\| gering \|\| schwach \|\|		\| sonnig \|\| heiß \|\| gering \|\| schwach \|\|
	\|}		\|}
	# Auf der Seite [https://www.inf-schule.de/kids/computerinalltag/entscheide-wie-eine-KI inf-schule.de] findest Du eine digitale Version der Lebensmittelkarten aus dem Unterricht. Durchlaufe den Pfad und entwickele einen Entscheidungsbaum unter der Fragestellung "Welche Lebensmittel sind besonders lecker?" (anstatt "welche sind gesund").		</li>
	#: Welche Kriterien gelten für die Wahl einer Entscheidungskategorie und eines guten Schwellwerts?		<li>Auf der Seite [https://www.inf-schule.de/kids/computerinalltag/entscheide-wie-eine-KI inf-schule.de] findest Du eine digitale Version der Lebensmittelkarten aus dem Unterricht. Durchlaufe den Pfad und entwickele einen Entscheidungsbaum unter der Fragestellung "Welche Lebensmittel sind besonders lecker?" (anstatt "welche sind gesund").<br/>
			Welche Kriterien gelten für die Wahl einer Entscheidungskategorie und eines guten Schwellwerts?
			</li>
			</ol>
	{{Aufgabe:End}}		{{Aufgabe:End}}

Ngb: /* Übungen Spielbäume */

2024-04-07T14:10:37Z

Übungen Spielbäume

← Nächstältere Version		Version vom 7. April 2024, 16:10 Uhr
Zeile 335:		Zeile 335:
	=== Übungen Spielbäume ===		=== Übungen Spielbäume ===
	{{Aufgabe:Start}}		{{Aufgabe:Start}}
	# Erstelle einen vollständigen Spielbaum zum [[wikipedia:Nim-Spiel\|Nim-Spiel]] mit fünf Hölzern.		# Erstelle einen vollständigen Spielbaum zum [[wikipedia:Nim-Spiel\|Nim-Spiel]] mit fünf Hölzern. ([https://www.alraft.de/altenhein/spiele/nim-spiel/index.html Online-Version des Spiels].)
	# Erkläre, wie eine Maschine anhand eines Spielbaums ein Spiel "lernen" kann.		# Erkläre, wie eine Maschine anhand eines Spielbaums ein Spiel "lernen" kann.
	# Erläutere, ob mithilfe eines Spielbaums jedes Spiel "perfekt" gespielt werden kann.		# Erläutere, ob mithilfe eines Spielbaums jedes Spiel "perfekt" gespielt werden kann.