Perzeptro - Ein Kartenspiel für lernende künstliche Neuronen
Mit dem Kartenspiel Perzeptro kannst du spielerisch die
Funktionsweise und die Lernregeln von künstlichen Neuronen kennen lernen.
Ziel des Spiels ist es, mit Spielkarten künstliche Neuronen zu bauen, die korrekt
funktionieren und gewisse Aufgaben erfüllen können.
Hier findest du die Druckvorlage für die 55 Spielkarten: perzeptro-druckvorlage.pdf
Spielmodus 1: Lege ein künstliches Neuron mit korrektem Ausgang
In diesem Spielmodus spielt ihr mit mehreren Personen und baut dabei ein künstliches Neuron solange um, bis ihr keine Karten mehr auf der Hand habt. Wer zuerst keine Karten mehr auf der Hand hat, hat dann gewonnen.
Dieser Spielmodus bezieht sich auf die Lernstrecke zum vereinfachten künstlichen Neuron.
Die Spielregeln sind wie folgt:
- Legt zunächst die Trainingskarten zur Seite - sie werden nicht benötigt.
- Baut zusammen aus den Spielkarten ein beliebiges, aber funktionierendes künstliches Neuron und legt es vor euch aus (wie in der Abbildung oben).
- Mischt die restlichen Karten und verteilt dann 5 Handkarten pro Person.
- Jetzt dürft ihr der Reihe nach eine Karte auf das Neuron ablegen. Legt die Karte einfach auf die passende Stelle oben drauf. Achtung: Das Neuron muss danach immer noch den korrekten Ausgang liefern.
- Wenn ihr nicht passend legen könnt, müsst ihr eine Karte nachziehen.
- Die Jokerkarten (siehe Abbildung) passen für Ein-oder Ausgänge bzw. für beide Gewichte (w1/w2).
- Wer eine Ausgang-Karte legt, darf noch eine zweite Karte legen, damit der neue Ausgang auch korrekt ist.
- Gewonnen hat, wer zuerst alle Karten abgelegt hat.
Spielmodus 2: Gemeinsames Training eines künstlichen Neurons (Ausprobieren ohne Lernregeln)
In diesem Spielmodus spielt ihr am besten mit 4 Personen und baut dabei ein künstliches Neuron solange um, bis es die Funktionsweise einer Trainingskarte komplett korrekt simuliert.
Dieser Spielmodus bezieht sich auf die Lernstrecke zum vereinfachten lernenden Neuron.
Die Spielregeln sind wie folgt:
- Sucht euch zunächst eine Trainingskarte (siehe Abbildung) aus, mit der ihr trainieren wollt.
- Legt dann die anderen Trainingskarten und die Joker zur Seite, sie werden nicht benötigt.
- Baut zusammen aus den Spielkarten ein zufälliges, aber funktionierendes künstliches Neuron und legt es vor euch aus (wie in der Abbildung oben).
- Sortiert die restlichen Karten nach nach ihrer Art (e/a/w1/w2/s).
- Verteilt die 4 Zeilen der Vorgabe auf der Trainingskarte auf die Mitspielenden.
- Jetzt dürft ihr der Reihe nach eure Zeile der Trainingsvorgabe spielen. Legt dazu die Ein- und Ausgabe eurer Zeile am Neuron an und prüft die Funktionsweise.
- Wenn die Funktionsweise nicht korrekt ist, dann versucht gemeinsam eine Änderung in den Gewichten und/oder dem Schwellenwert zu finden, damit die aktuelle Zeile der Vorgabe korrekt simuliert wird. Danach ist die nächste Zeile an der Reihe!
- Das Spiel ist beendet, sobald alle Zeilen der Trainingsvorgabe korrekt simuliert werden und daher keine Änderungen mehr nötig sind.
Spielmodus 3: Gemeinsames Training eines künstlichen Neurons (mit Anwendung der Lernregeln)
Dieser Spielmodus ähnelt dem vorherigen Spiel sehr. Der einzige Unterschied ist der folgende:
Wenn die Funktionsweise einer Zeile nicht der Vorgabe entspricht, wendet ihr die Lernregeln des Neurons an und ersetzt entsprechend ein Mal Gewichte und den Schwellenwert. Danach ist die nächste Zeile an der Reihe.
Das Spiel ist wieder beendet, sobald alle Zeilen der Trainingsvorgabe korrekt simuliert werden und daher keine Änderungen mehr nötig sind.
