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Gradientenabstieg verbessert die Gewichte Schritt für Schritt, indem er sich gegen den Gradienten bewegt:
w ← w - learning_rate × dL/dw
Trainiere ein Sigmoid-Neuron mit stochastischem Gradientenabstieg. Gehe in jeder Epoche die Beispiele in der angegebenen Reihenfolge durch, und für jedes Beispiel:
- z = sample · weights + bias, y = 1 / (1 + e^(-z))
- delta = 2 × (y - target) × y × (1 - y)
- weights[i] ← weights[i] - learning_rate × delta × sample[i] (für jedes i), dann bias ← bias - learning_rate × delta
Implementiere train_neuron(samples, targets, weights, bias, learning_rate, epochs).
Eingabe
samples: m Trainingsbeispiele mit je n Werten.
targets: Die m korrekten Ausgaben (zwischen 0 und 1).
weights, bias: Die Startgewichte (n Werte) und der Start-Bias.
learning_rate, epochs: Die Schrittweite und wie viele Durchläufe über die Daten.
Ausgabe
Gib die trainierten Gewichte und danach den trainierten Bias zurück (n + 1 Zahlen).
Einschränkungen
1 ≤ m ≤ 50, 1 ≤ n ≤ 10, 1 ≤ epochs ≤ 1.000
0 < learning_rate ≤ 5
-5 ≤ jeder Wert ≤ 5
Beispiele
Beispiel 1
Eingabe:
samples = [
[1.0]
]
targets = [1.0]
weights = [0.0]
bias = 0.0
learning_rate = 1.0
epochs = 1
Erwartete Ausgabe:
[0.25, 0.25]Erläuterung
y = σ(0) = 0.5, delta = 2 × (0.5 - 1) × 0.25 = -0.25. Gewicht: 0 - 1 × (-0.25) × 1 = 0.25. Bias: 0 - 1 × (-0.25) = 0.25. Ergebnis: [0.25, 0.25].
Beispiel 2
Eingabe:
samples = [
[0.0, 0.0],
[0.0, 1.0],
[1.0, 0.0],
[1.0, 1.0]
]
targets = [0.0, 0.0, 0.0, 1.0]
weights = [0.0, 0.0]
bias = 0.0
learning_rate = 2.0
epochs = 500
Erwartete Ausgabe:
[6.346558, 6.339863, -9.592092]Erläuterung
Das ist das logische UND-Gatter. Nach 500 Epochen sind beide Gewichte groß und positiv und der Bias stark negativ, sodass nur die Eingabe [1, 1] eine Ausgabe über 0.5 liefert.
Referenzen
-
Beispiel 1 Nicht ausgeführtEingabe:
samples = [ [1.0] ] targets = [1.0] weights = [0.0] bias = 0.0 learning_rate = 1.0 epochs = 1Erwartete Ausgabe:[0.25, 0.25]Deine Ausgabe -
Beispiel 2 Nicht ausgeführtEingabe:
samples = [ [0.0, 0.0], [0.0, 1.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0] ] targets = [0.0, 0.0, 0.0, 1.0] weights = [0.0, 0.0] bias = 0.0 learning_rate = 2.0 epochs = 500Erwartete Ausgabe:[6.346558, 6.339863, -9.592092]Deine Ausgabe
4 versteckte Tests werden beim Einreichen ebenfalls ausgeführt. Scheitert dein Code an einem, siehst du diesen Test. Löse die Aufgabe, um alle zu sehen.
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🐹 Über diesen Go-Online-Executor
Der CodeUtility Go Executor ermöglicht es dir, Go-Code direkt im Browser zu schreiben und auszuführen - keine Installation, kein Setup und keine lokale Umgebung erforderlich. Er wird von einer sicheren Sandbox betrieben, die die echten Go-Compilerversionen 1.19, 1.20 und 1.21 unterstützt.
Dieses Tool kompiliert und führt echte Go-Programme in der Cloud aus und bietet dir eine authentische Go-Umgebung. Du kannst kurze Snippets testen, mit Packages experimentieren und die leistungsstarken Concurrency-Features von Go mit Goroutinen und Channels erkunden.
Es eignet sich perfekt, um zentrale Go-Konzepte wie Variablen, Funktionen, Structs, Slices, Maps, Interfaces und Fehlerbehandlung zu lernen und zu üben - ganz ohne lokale Installation.
Egal, ob du Go zum ersten Mal erkundest, Backend-Logik testest oder verstehen willst, wie Concurrency funktioniert: Der CodeUtility Go Executor bietet eine einfache, schnelle und browserbasierte Möglichkeit, Go-Code sofort auszuführen.
Mehr als nur ein Code-Runner
Nutzen Sie im selben Executor einen Editor für mehrere Dateien, ein isoliertes Ausführungsterminal, laufzeitspezifische Bibliotheken, persistente Arbeitsbereiche, Freigaben und Zusammenarbeit in Echtzeit.
Wie verwende ich diesen Executor?
Wählen Sie eine Laufzeit aus, öffnen oder erstellen Sie eine Datei, schreiben Sie Ihren Code und wählen Sie Ausführen. Die Ausgabe erscheint im Terminal. Angemeldete Benutzer können Dateien in einem Arbeitsbereich speichern, Bibliotheken installieren und über Freigaben zusammenarbeiten.
- Wählen Sie eine Version aus und bearbeiten Sie die aktuelle Datei oder öffnen Sie eine andere Datei aus dem Arbeitsbereich.
- Führen Sie den Code aus, geben Sie bei Aufforderung Daten im Terminal ein und prüfen Sie den gespeicherten Ausführungsverlauf.
- Nutzen Sie Bibliotheken, Arbeitsbereichswerkzeuge, Freigaben und den Chat, wenn Ihre Aufgabe mehr als ein einzelnes Codefragment erfordert.
💡 Go-Grundlagen & Beispiele, die du oben ausprobieren kannst
1. Variablen und Konstanten deklarieren
Verwende var oder :=, um Variablen zu deklarieren. Verwende const für Konstanten.
package main
var x int = 10
const Pi = 3.14
func main() {
name := "Alice"
isActive := true
println(x, Pi, name, isActive)
}2. Bedingungen (if / switch)
Go unterstützt if-else- und switch-Anweisungen mit klarer Syntax.
x := 2
if x == 1 {
println("Eins")
} else if x == 2 {
println("Zwei")
} else {
println("Sonstiges")
}
switch x {
case 1:
println("Eins")
case 2:
println("Zwei")
default:
println("Sonstiges")
}3. Schleifen
Go verwendet nur die for-Schleife, sie kann jedoch auch wie eine while-Schleife genutzt werden.
for i := 0; i < 3; i++ {
println(i)
}
n := 3
for n > 0 {
println(n)
n--
}4. Arrays
Arrays haben eine feste Größe. Verwende Slices für dynamische Listen.
var nums = [3]int{10, 20, 30}
println(nums[1])5. Slice-Operationen
Verwende Slices sowie die eingebauten Funktionen append, len, copy und die Slicing-Syntax.
fruits := []string{"apple", "banana"}
fruits = append(fruits, "cherry")
fruits = fruits[1:] // Slice
println(len(fruits))
for _, fruit := range fruits {
println(fruit)
}6. Konsolen-Ein-/Ausgabe
Verwende fmt.Print, fmt.Scan und fmt.Println.
import "fmt"
var name string
fmt.Print("Gib deinen Namen ein: ")
fmt.Scan(&name)
fmt.Println("Hallo", name)7. Funktionen
Funktionen werden mit func deklariert und können mehrere Werte zurückgeben.
func greet(name string) string {
return "Hallo, " + name
}
message := greet("Alice")
println(message)8. Maps
Maps sind Schlüssel-Wert-Speicher. Deklariere sie mit make().
ages := map[string]int{"Alice": 30}
ages["Bob"] = 25
println(ages["Alice"])9. Fehlerbehandlung
Go verwendet mehrere Rückgabewerte für Fehler anstelle von Exceptions.
import "errors"
func fail() error {
return errors.New("etwas ist schiefgelaufen")
}
err := fail()
if err != nil {
println(err.Error())
}10. Datei-I/O
Verwende die Pakete os und io/ioutil, um Dateien zu lesen/zu schreiben.
import (
"fmt"
"os"
"io/ioutil"
)
ioutil.WriteFile("file.txt", []byte("Hallo Datei"), 0644)
data, _ := ioutil.ReadFile("file.txt")
fmt.Println(string(data))11. String-Operationen
Verwende das Paket strings für String-Operationen.
import "strings"
text := " Hallo Welt "
println(strings.TrimSpace(text))
println(strings.ToUpper(text))
println(strings.ReplaceAll(text, "Hallo", "Hi"))
words := strings.Split(text, " ")
fmt.Println(words)12. Structs & Objekte
Verwende Structs, um eigene Typen mit Methoden zu definieren.
type Person struct {
Name string
}
func (p Person) Greet() string {
return "Hi, ich bin " + p.Name
}
p := Person{Name: "Alice"}
println(p.Greet())13. Referenzen (Pointer)
Go unterstützt Pointer mit * und &.
x := 10
ptr := &x
*ptr = 20
println(x) // 20