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Um ein Neuron zu trainieren, müssen wir wissen, wie jedes Gewicht den Fehler beeinflusst. Für ein Trainingsbeispiel gilt:
- z = inputs · weights + bias
- y = sigmoid(z) = 1 / (1 + e^(-z))
- Verlust L = (y - target)²
Nach der Kettenregel, mit delta = dL/dz = 2 × (y - target) × y × (1 - y):
- dL/dw_i = delta × x_i
- dL/dbias = delta
Implementiere neuron_gradients(inputs, weights, bias, target).
Eingabe
inputs, weights: Listen gleicher Länge n.
bias: Der Bias des Neurons.
target: Die korrekte Ausgabe für dieses Beispiel (zwischen 0 und 1).
Ausgabe
Gib eine Liste mit n + 1 Zahlen zurück: den Gradienten jedes Gewichts in Reihenfolge, dann den Gradienten des Bias.
Einschränkungen
1 ≤ n ≤ 100
-10 ≤ jede Eingabe, jedes Gewicht und der Bias ≤ 10
0 ≤ target ≤ 1
Beispiele
Beispiel 1
Eingabe:
inputs = [1.0, 2.0]
weights = [0.5, -0.25]
bias = 0.0
target = 1.0
Erwartete Ausgabe:
[-0.25, -0.5, -0.25]Erläuterung
z = 1×0.5 + 2×(-0.25) = 0, also y = 0.5. delta = 2 × (0.5 - 1) × 0.5 × 0.5 = -0.25. Gradienten: [-0.25×1, -0.25×2, -0.25] = [-0.25, -0.5, -0.25].
Beispiel 2
Eingabe:
inputs = [3.0]
weights = [0.0]
bias = 0.0
target = 0.0
Erwartete Ausgabe:
[0.75, 0.25]Erläuterung
z = 0 und y = 0.5. delta = 2 × (0.5 - 0) × 0.5 × 0.5 = 0.25, also sind die Gradienten [0.25×3, 0.25] = [0.75, 0.25]. Positive Gradienten bedeuten, dass das Gewicht sinken sollte.
Referenzen
-
Beispiel 1 Nicht ausgeführtEingabe:
inputs = [1.0, 2.0] weights = [0.5, -0.25] bias = 0.0 target = 1.0Erwartete Ausgabe:[-0.25, -0.5, -0.25]Deine Ausgabe -
Beispiel 2 Nicht ausgeführtEingabe:
inputs = [3.0] weights = [0.0] bias = 0.0 target = 0.0Erwartete Ausgabe:[0.75, 0.25]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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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.
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1. Variablen und Konstanten deklarieren
In Java musst du den Typ jeder Variablen deklarieren. Verwende final für Konstanten.
int age = 30;
double pi = 3.14159;
char grade = 'A';
String name = "Alice";
boolean isActive = true;
// Konstanten
final int MAX_USERS = 100;
final String COMPANY = "CodeUtility";2. Bedingungen (if / switch)
Verwende if, else if und switch für den Kontrollfluss.
int x = 2;
if (x == 1) {
System.out.println("Eins");
} else if (x == 2) {
System.out.println("Zwei");
} else {
System.out.println("Sonstiges");
}
switch (x) {
case 1:
System.out.println("Eins");
break;
case 2:
System.out.println("Zwei");
break;
default:
System.out.println("Sonstiges");
}3. Schleifen
Verwende for, while und do-while für Iterationen.
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println(i);
}
int n = 3;
while (n > 0) {
System.out.println(n);
n--;
}4. Arrays
Arrays enthalten Sequenzen fester Größe desselben Typs.
int[] numbers = {10, 20, 30};
System.out.println(numbers[1]);5. ArrayList-Manipulation
Verwende ArrayList für Listen mit dynamischer Größe.
import java.util.ArrayList;
ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<>();
nums.add(1);
nums.add(2);
nums.add(3);
nums.remove(Integer.valueOf(2));
for (int num : nums) {
System.out.print(num + " ");
}6. Konsolen-Ein-/Ausgabe
Verwende Scanner für Eingaben und System.out für Ausgaben.
import java.util.Scanner;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("Gib deinen Namen ein: ");
String name = scanner.nextLine();
System.out.println("Hallo, " + name);7. Funktionen
Definiere Methoden mit Rückgabetypen und Parametern.
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
System.out.println(add(3, 4));8. HashMaps
Verwende HashMap für die Speicherung von Schlüssel-Wert-Paaren.
import java.util.HashMap;
HashMap<String, Integer> ages = new HashMap<>();
ages.put("Alice", 30);
System.out.println(ages.get("Alice"));9. Ausnahmebehandlung
Verwende try und catch, um Laufzeitausnahmen zu behandeln.
try {
throw new Exception("Etwas ist schiefgelaufen");
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}10. Datei-Ein-/Ausgabe
Verwende Files und Paths aus java.nio.file für die Dateiverarbeitung.
import java.nio.file.*;
import java.io.IOException;
Files.writeString(Paths.get("file.txt"), "Hallo Datei");
String content = Files.readString(Paths.get("file.txt"));
System.out.println(content);11. String-Manipulation
Java-Strings unterstützen viele Methoden wie length(), substring() und contains().
String text = "Hallo Welt";
System.out.println(text.length());
System.out.println(text.substring(0, 5));
System.out.println(text.contains("Welt"));12. Klassen & Objekte
Java unterstützt objektorientierte Programmierung mit Klassen und Instanzen.
class Person {
String name;
Person(String name) {
this.name = name;
}
void greet() {
System.out.println("Hallo, ich bin " + name);
}
}
Person p = new Person("Alice");
p.greet();