## 实验名称 **感知机** ### 一、实验目的 1.了解感知机的基本原理。 2.学习感知机的Python实现以及加入偏置后的Python实现。 3.明白感知机的局限性。 ### 二、实验环境蓝桥实验楼，利用gedit编辑代码之后使用Python3.5打开运行 ### 三、实验内容及任务 1.感知机是作为神经网络（深度学习）的起源的算法。接收多个输入信号，输出一个信号，这里的信号类似电流或水流，只不过是用于向前方输出信息。
当y=0时：x1×w1+x2×w2<=θ
当y=1时：x1×w1+x2×w2>θ
考虑到以后应用场景，将上面的公式改写一下，并用-b 代替 θ，并移一下位置，就有：
当y=0时：x1×w1+x2×w2+b<=0
当y=1时：x1×w1+x2×w2+b>0
这里 b 称为偏置，与权重(w 1,w2)在整个网络中的不同,(w1 ,w2 )是用控制信号的重要性。而 b 则是用来调整神经元被激活的容易程度（输出信号为 1 的程度）的参数，只要输入信号的加权总和超过偏置|b|,神经元就会被激活。
权重可起到控制信息重要性的作用，权重越大，对应该权重的信号的重要性就越高。
2.Q1 ：（ω1，ω2，θ）的值？
与非门：（-1.0，-1.0，-1.5）
或门：（1.0,1.0,0.5）
Q2:感知机的Python实现与非门 ``` def AND(x1,x2): w1,w2,theta = -1.0,-1.0,-1.5 tmp = x1 * w1 + x2 * w2 if tmp <= theta: return 0 elif tmp > theta: return 1 if __name__ == '__main__': for xs in [(0, 0), (1, 0), (0, 1), (1, 1)]: y = AND(xs[0], xs[1]) print(str(xs) + " -> " + str(y)) ``` 运行结果 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531761-20201228-1609143378267) Q3：感知机的Python实现或门 ``` def AND(x1,x2): w1,w2,theta = 1.0,1.0,0.5 tmp = x1 * w1 + x2 * w2 if tmp <= theta:（） return 0 elif tmp > theta: return 1 if __name__ == '__main__': for xs in [(0, 0), (1, 0), (0, 1), (1, 1)]: y = AND(xs[0], xs[1]) print(str(xs) + " -> " + str(y)) ``` 运行结果 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531761-20201228-1609143392200) Q4:加入偏置后感知机的Python实现与非门 ``` import numpy as np def AND(x1, x2): x = np.array([x1, x2]) w = np.array([-1.0,-1.0]) b = 1.5 tmp = np.sum(w*x) + b if tmp <= 0: return 0 else: return 1 if __name__ == '__main__': for xs in [(0, 0), (1, 0), (0, 1), (1, 1)]: y = AND(xs[0], xs[1]) print(str(xs) + " -> " + str(y)) ``` 运行结果 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531761-20201228-1609144682497) Q5:加入偏置后感知机的Python实现与非门 ``` import numpy as np def AND(x1, x2): x = np.array([x1, x2]) w = np.array([1.0, 1.0]) b = -0.5 tmp = np.sum(w*x) + b if tmp <= 0: return 0 else: return 1 if __name__ == '__main__': for xs in [(0, 0), (1, 0), (0, 1), (1, 1)]: y = AND(xs[0], xs[1]) print(str(xs) + " -> " + str(y)) ``` 运行结果 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531761-20201228-1609144697624) ### 四、实验总结在实验过程中代码无法正常运行，通过询问老师换了另一种编辑方式实现了代码的运行。另外通过本次实验我了解到了感知机实际上是具有输入和输出的算法在给定一个输入后，将会输出一个既定的值。感知机将权重和偏置设定为参数。另外使用感知机可以表示与门和或门等逻辑电路。以及理论上多层感知机是可以表示计算机的。代码压缩包：https://content.shiyanlou.com/api/v1/download/?token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzaWciOiJkOGE3ZjliZjQyNTM0NWQwNWY5MmJiZTFjMzdkMjIwM2I1ODM1MWY1NmIxMDRjYzQ3ZjgzZDIwMTU2OGQ3ODg4In0.ZozlAox3OeP0qlQfrRZpsoYlJ6no_HHXVKzFHMcIBPg&box_id=5fe972f70d961efa53a73346&attachment_name=shiyanlou-%E6%84%9F%E7%9F%A5%E6%9C%BA-code&path=/home/shiyanlou/Code

“信息工程学院18级生产实习-Part1”实验报告