Bring dem Netz Katzen bei.
Tierkarte einlegen. Verbindungen gewichten. Aus Fehlern lernen.
Eigene Merkmalswerte einstellen:
Die Tierart ist bekannt. Das Netz sieht nur die drei Zahlen – kein Bild.
Jeder Eingangswert wird mit seinem Gewicht multipliziert. Dann werden die Ergebnisse addiert.
So spielst du die Katzenmission
- Trainieren: Schaue dir eine Karte an. Drehe an den Gewichten, bis die Vorhersage zur Tierart passt.
- Lernen lassen: „Anpassung zeigen“ erklärt einen Fehler und berechnet einen Vorschlag. Erst „Anpassung übernehmen“ verändert die Gewichte. „Trainingsrunde“ verarbeitet alle 15 Karten einmal. Wiederhole sie bei Bedarf.
- Testen: Das Netz bekommt neue Karten. Die Tierbilder sind sichtbar. Prüfe die Vorhersage und erhalte anschließend die richtige Lösung. Die Gewichte bleiben dabei unverändert.
- Experimentieren: Erfinde eigene Merkmalswerte: Das Modellbild verändert sich mit. Vergleiche deine Einschätzung mit dem Netz und beobachte, wann die Entscheidung kippt.
Was lernt hier wirklich? · Für den Unterricht
Dies ist ein Perzeptron: die einfachste Form eines künstlichen neuronalen Netzes. Es berechnet z = x₁w₁ + x₂w₂ + x₃w₃. Ab der Schwelle lautet die Ausgabe „Katze“, darunter „keine Katze“.
Beim Lernen gilt: Fehler = Sollwert − Ausgabe. Jedes Gewicht wird um Fehler × Eingangswert verändert; die Schwelle um −Fehler. Nur Trainingskarten verändern die Gewichte.
Die Merkmalswerte von 0 bis 3 sind erfundene Codes für vereinfachte Modelltiere, keine echte Bilderkennung. Auch Hunde und Kaninchen haben Schnurrhaare. In diesem Kartensatz steht der Wert für deren stilisierte Ausprägung. Ein echtes Bildnetz müsste Merkmale erst aus Bildpunkten gewinnen.
Unterrichtsimpuls: Warum kann ein negatives Gewicht helfen? Warum beweisen gute Trainingswerte noch keine zuverlässige Erkennung beliebiger Tiere? Testdaten geben Hinweise auf die Übertragbarkeit innerhalb dieses kleinen Datensatzes.
Eigenständige Lernspiel-Umsetzung, angeregt vom Grundprinzip von WEHRFRITZ Digital Starter: Neuronale Netze. Eigene Karten, Grafiken und Regeln; keine offizielle HABA-Version.