Perzeptron: Klassifikation Tiere

Quelle: inf-schule.de, Kapitel 12.7.2, Aufgaben 1 bis 4

Definiere ein Perzeptron mit Gewicht $\vec{w}=(1,0.5)^T$ und Schwellenwert $\Theta = 2$

Genauer: Schreibe eine Python Funktion perceptron(a), welche als Paramter a einen Numpy-Vektor erhält und 1 bzw. 0 zurückgibt, je nachdem ob das Perzeptron feuert oder nicht.

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import numpy as np
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Aufgabe 1:

Klassifiziere die folgenden Tiere mit dem oben definierten Perzeptron ($w_1= 1, w_2=0,5, \Theta=2$) nach ihrer Gefährlichkeit. Die Eingabewerte der Tiere werden jeweils in Vektorform $\vec{x} = \left(\begin{array}{ll} x_1 \\ x_2 \end{array}\right)$ geschrieben:

\begin{eqnarray} \vec{a} = \left(\begin{array}{ll} 3 \\ 0 \end{array}\right)\qquad \vec{b} = \left(\begin{array}{ll} 0 \\ 3 \end{array}\right)\qquad \vec{c} = \left(\begin{array}{ll} 0,5 \\ 2 \end{array}\right)\qquad \vec{d} = \left(\begin{array}{ll} 2 \\ 0,5 \end{array}\right)\qquad \nonumber \end{eqnarray}
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Aufgabe 2:

Die Punkte A, B, C, D, E, F sollen Tiere symbolisieren, die nach ihrer Gefährlichkeit klassifiziert werden sollen.
Klassifiziere die Tiere mit dem oben definierten Perzeptron ($w_1= 1, w_2=0,5, \Theta=2$) nach ihrer Gefährlichkeit. Gib jeweils drei weitere Beispiele für gefährliche Tiere und für ungefährliche Tiere an.

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Aufgabe 3

Implementiere das oben definierte Perzepron zur Klassifikation von Tieren in Python. (Tipp: Verwende die Python-Biblithek NumPy)

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Hier bereits geschehen, siehe Aufgabe 2.

Aufgabe 4:

Stelle Tiere aus Aufgabe 2 graphisch dar. Rot: gefährlich Grün: Ungefährlich

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