在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)入門(mén)回顧（感知器、多層感知器）中整理了關(guān)于感知器和多層感知器的理論，這里實(shí)現(xiàn)關(guān)于與門(mén)、與非門(mén)、或門(mén)、異或門(mén)的代碼，以便對(duì)感知器有更好的感覺(jué)。

此外，我們使用 pytest 框架進(jìn)行測(cè)試。

pip install pytest與門(mén)、與非門(mén)、或門(mén)

通過(guò)一層感知器就可以實(shí)現(xiàn)與門(mén)、與非門(mén)、或門(mén)。

先寫(xiě)測(cè)試代碼 test_perception.py：

from perception import and_operate, nand_operate, or_operatedef test_and_operate(): ''' 測(cè)試與門(mén) :return: ''' assert and_operate(1, 1) == 1 assert and_operate(1, 0) == 0 assert and_operate(0, 1) == 0 assert and_operate(0, 0) == 0def test_nand_operate(): ''' 測(cè)試與非門(mén) :return: ''' assert nand_operate(1, 1) == 0 assert nand_operate(1, 0) == 1 assert nand_operate(0, 1) == 1 assert nand_operate(0, 0) == 1def test_or_operate(): ''' 測(cè)試或門(mén) :return: ''' assert or_operate(1, 1) == 1 assert or_operate(1, 0) == 1 assert or_operate(0, 1) == 1 assert or_operate(0, 0) == 0

寫(xiě)完測(cè)試代碼，后面直接輸入命令 pytest -v 即可測(cè)試代碼。

這三個(gè)門(mén)的權(quán)重和偏置是根據(jù)人的直覺(jué)或者畫(huà)圖得到的，并且不是唯一的。以下是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，在 perception.py 中寫(xiě)上：

import numpy as npdef step_function(x): ''' 階躍函數(shù) :param x: :return: ''' if x <= 0: return 0 else: return 1def and_operate(x1, x2): ''' 與門(mén) :param x1: :param x2: :return: ''' x = np.array([x1, x2]) w = np.array([0.5, 0.5]) b = -0.7 return step_function(np.sum(w * x) + b)def nand_operate(x1, x2): ''' 與非門(mén) :param x1: :param x2: :return: ''' x = np.array([x1, x2]) w = np.array([-0.5, -0.5]) b = 0.7 return step_function(np.sum(w * x) + b)def or_operate(x1, x2): ''' 或門(mén) :param x1: :param x2: :return: ''' x = np.array([x1, x2]) w = np.array([0.5, 0.5]) b = -0.3 return step_function(np.sum(w * x) + b)

運(yùn)行 pytest -v 確認(rèn)測(cè)試通過(guò)。

========================================================================== test session starts ===========================================================================platform darwin -- Python 3.6.8, pytest-5.1.2, py-1.8.0, pluggy-0.12.0 -- /Users/mac/.virtualenvs/work/bin/python3...collected 3 items test_perception.py::test_and_operate PASSED [ 33%]test_perception.py::test_nand_operate PASSED [ 66%]test_perception.py::test_or_operate PASSED [100%]=========================================================================== 3 passed in 0.51s ============================================================================異或門(mén)

如上圖所示，由于異或門(mén)不是線性可分的，因此需要多層感知器的結(jié)構(gòu)。

使用兩層感知器可以實(shí)現(xiàn)異或門(mén)。

修改 test_perception.py 文件，加入異或門(mén)的測(cè)試代碼 ：

from perception import and_operate, nand_operate, or_operate, xor_operate

以及

def test_xor_operate(): ''' 測(cè)試異或門(mén) :return: ''' assert xor_operate(1, 1) == 0 assert xor_operate(1, 0) == 1 assert xor_operate(0, 1) == 1 assert xor_operate(0, 0) == 0

在 perception.py 文件里加入異或門(mén)的函數(shù)：

def xor_operate(x1, x2): ''' 異或門(mén) :param x1: :param x2: :return: ''' s1 = nand_operate(x1, x2) s2 = or_operate(x1, x2) return and_operate(s1, s2)

我們通過(guò)與非門(mén)和或門(mén)的線性組合實(shí)現(xiàn)了異或門(mén)。

運(yùn)行命令 pytest -v 測(cè)試成功。

========================================================================== test session starts ===========================================================================platform darwin -- Python 3.6.8, pytest-5.1.2, py-1.8.0, pluggy-0.12.0 -- /Users/mac/.virtualenvs/work/bin/python3...collected 4 items test_perception.py::test_and_operate PASSED [ 25%]test_perception.py::test_nand_operate PASSED [ 50%]test_perception.py::test_or_operate PASSED [ 75%]test_perception.py::test_xor_operate PASSED [100%]=========================================================================== 4 passed in 0.60s ============================================================================

原文作者：雨先生原文鏈接：https://www.cnblogs.com/noluye/p/11465389.html 許可協(xié)議：知識(shí)共享署名-非商業(yè)性使用 4.0 國(guó)際許可協(xié)議

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