Pythonはどうやって感知器の論理回路を実現しますか？

神経ネットワーク入門回顧（感知器、多層センサー）には、察知器と多層感知器に関する理論が整理されています。ここでは、与門、与非門、または異門に関するコードが実現されています。
また、pytestフレームワークを使ってテストします。

pip install pytest

与門、与非門、または門
一つの感知器を通して、与門、与非門、或いは門を実現することができます。
先にテストコードtest_を書きます。perception.py：

from perception import and_operate, nand_operate, or_operate


def test_and_operate():
 """
     
 :return:
 """
 assert and_operate(1, 1) == 1
 assert and_operate(1, 0) == 0
 assert and_operate(0, 1) == 0
 assert and_operate(0, 0) == 0


def test_nand_operate():
 """
      
 :return:
 """
 assert nand_operate(1, 1) == 0
 assert nand_operate(1, 0) == 1
 assert nand_operate(0, 1) == 1
 assert nand_operate(0, 0) == 1


def test_or_operate():
 """
     
 :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

テストコードを書き終わったら、直接命令を入力します。  pytest-v  コードをテストできます。
これら3つのゲートの重みとバイアスは、人間の直感または図面に基づいて得られ、一意ではない。以下は簡単な実現です。perception.pyに下記を書きます。

import numpy as np


def step_function(x):
 """
     
 :param x:
 :return:
 """
 if x <= 0:
  return 0
 else:
  return 1


def and_operate(x1, x2):
 """
   
 :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):
 """
    
 :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):
 """
   
 :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)

実行  pytest-v テストの合格を確認します。

========================================================================== 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 ============================================================================

異形の門

上の図に示すように、異種またはゲートは線形ではないので、多層感知器の構造が必要です。
二層の感知器を使用して、異種ドアを実現することができます。
test_を修正するperception.pyファイルに、異種ドアのテストコードを追加します。

from perception import and_operate, nand_operate, or_operate, xor_operate

および

def test_xor_operate():
 """
      
 :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

perception.pyファイルに異和門の関数を追加します。

def xor_operate(x1, x2):
 """
    
 :param x1:
 :param x2:
 :return:
 """
 s1 = nand_operate(x1, x2)
 s2 = or_operate(x1, x2)
 return and_operate(s1, s2)

非ゲートとまたはゲートとの線形結合によって，異種ゲートを実現した。
コマンドを実行  pytest-v テストに成功しました。

========================================================================== 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 ============================================================================

作者：雨さん
リンク：https://www.cnblogs.com/noluye/p/11465389.html  
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