Übung 10.4: Training eines Neurons

Die chemische Reaktion in einem Behälter soll überwacht werden. Die Produktqualität wird von der Temperatur und der Produktmenge im Behälter entscheidend beeinflusst.
a) Skizzieren Sie die Struktur des Neurons für diese Problemstellung! Wie ändern sich die Gewichte (Lernregel)?
b) Öffnen Sie das Projekt U10_4_Neuron.project1,2) und ergänzen Sie den Funktionsbaustein Neuron um die Signalfortpflanzung mit sprungförmiger Aktivierungsfunktion f gemäß Gl. 10.8!
c) Ergänzen Sie den Funktionsbaustein Neuron um die Gewichtseinstellung beim Training gemäß Gl. 10.9!
d) Starten Sie das Programm Lernen und trainieren Sie das Netz mit folgenden Lerndaten, die aus vorherigen Experimenten aufgezeichnet wurden! Die Anfangseinstellung der Parameter ist w1=w2=0.1, b=0.

T/°C5030205540104540
L/ltr.100

500

4001206002001000300
ysoll10011001

e) Testen Sie die Klassifikation, ob die Produktqualität gewährleistet ist oder nicht, indem Sie die folgenden Daten in der Visualisierung vorgeben: T = 30°C und L = 300 l sowie T = 40°C und L = 700 l !

Lösung:

a)

b-c) Im Projekt B10_9_NeuroQuali.project1,2) ist der Funktionsbaustein Neuron programmiert und instanziiert.

d-e) Das Lernen und die Klassifikation werden in diesem Video gezeigt.

1) in einigen Browsern muss die .project-Datei mit der rechten Maustaste angeklickt und zunächst durch "Link speichern unter" oder "Link herunterladen" gespeichert werden, bevor man diese dann mit Codesys öffnen kann. 

2) Die Projekte wurden mit Codesys V3.5.16.4 erstellt. Falls Sie eine neuere Version verwenden, setzen Sie bitte nach dem Öffnen der Projektdateien unter Projekt|Projektumgebung "Alles auf neuest". Außerdem klicken Sie bitte im Fenster Geräte auf Device und mit der rechten Maustaste auf "Gerät aktualisieren"!

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