パーセプトロン(1958年)は、人工ニューロンのための最初の学習アルゴリズムです。ステップ関数で予測し、間違いから学びます。
すべての重みとバイアスを 0 から始めます。各エポックでサンプルを順番に処理し、ラベル y(0 または 1)を持つ各サンプル x について:
- x · weights + bias > 0 なら予測は 1、そうでなければ 0
- error = y - 予測(つまり -1、0、1 のいずれか)
- error ≠ 0 なら:すべての i について weights[i] ← weights[i] + learning_rate × error × x[i]、そして bias ← bias + learning_rate × error
train_perceptron(samples, labels, learning_rate, epochs) を実装してください。
入力
samples: n 個の特徴量を持つ m 個のサンプル。
labels: m 個のラベル(それぞれ 0 または 1)。
learning_rate, epochs: ステップ幅とデータを何周するか。
出力
最終的な重みと、その後にバイアス(n + 1 個の数)を返してください。
制約
1 ≤ m ≤ 100、1 ≤ n ≤ 10、1 ≤ epochs ≤ 100
0 < learning_rate ≤ 1
-10 ≤ 各特徴量 ≤ 10
例
入力:
samples = [
[0.0, 0.0],
[0.0, 1.0],
[1.0, 0.0],
[1.0, 1.0]
]
labels = [0, 0, 0, 1]
learning_rate = 1.0
epochs = 1
期待される出力:
[1.0, 1.0, 1.0]
解説
[0, 0]:z = 0 で予測 0、正解。[0, 1] と [1, 0]:同じく予測 0 で正解。[1, 1]:予測は 0 だがラベルは 1 なので error = 1。重みは [1, 1]、バイアスは 1 になります。結果:[1, 1, 1]。
入力:
samples = [
[0.0, 0.0],
[0.0, 1.0],
[1.0, 0.0],
[1.0, 1.0]
]
labels = [0, 0, 0, 1]
learning_rate = 1.0
epochs = 10
期待される出力:
[2.0, 1.0, -2.0]
解説
10 エポック後、パーセプトロンは AND ゲートを学習しています。重み [2, 1]、バイアス -2 では、z > 0 になるのは [1, 1] だけです。
参考資料
-
例 1 未実行入力:
samples = [ [0.0, 0.0], [0.0, 1.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0] ] labels = [0, 0, 0, 1] learning_rate = 1.0 epochs = 1期待される出力:[1.0, 1.0, 1.0]あなたの出力 -
例 2 未実行入力:
samples = [ [0.0, 0.0], [0.0, 1.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0] ] labels = [0, 0, 0, 1] learning_rate = 1.0 epochs = 10期待される出力:[2.0, 1.0, -2.0]あなたの出力
提出時に非公開テスト4件も実行されます。 失敗したテストがあれば、そのテストが表示されます。チャレンジを解くとすべて見られます。
Online Kotlin Compiler
Write, compile, run, and debug Kotlin code online in a full-featured browser IDE. Work with multiple files, save your workspace, and collaborate in real time.
🧩 この Kotlin オンライン実行ツールについて
CodeUtility Kotlin Executor は、ブラウザ上でそのまま Kotlin コードを記述・コンパイル・実行できるツールです - インストールや IDE、SDK の設定は不要です。実際の Kotlin コンパイラを隔離されたサンドボックスで動かしているため、 安全かつ本物の実行体験を提供します。
このツールは複数の Kotlin バージョン - 1.6、1.9、2.1 - に対応しており、構文の更新を試したり、 コードの互換性を検証したり、コルーチン、データクラス、sealed インターフェースといった最新機能を実験できます。
Kotlin の基礎を学ぶ学生、スニペットを試す Android 開発者、 あるいはブラウザを離れずに JVM 環境でロジックを検証したいバックエンドエンジニアに最適です。
各スニペットは安全なコンテナ化ランタイム内で実行され、安定したパフォーマンスと安全なコード実行を実現します。
同じ実行環境で、複数ファイル対応エディター、分離された実行ターミナル、ランタイム別ライブラリ、永続ワークスペース、共有、リアルタイム共同作業を利用できます。
この実行環境の使い方
ランタイムを選択し、ファイルを開くか作成してコードを記述し、[実行]を選択します。出力はターミナルに表示されます。サインインしたユーザーは、ワークスペースにファイルを保存し、ライブラリをインストールして、共有を通じて共同作業できます。
- バージョンを選択して現在のファイルを編集するか、ワークスペース内の別のファイルを開きます。
- コードを実行し、求められた場合はターミナルに入力して、保存された実行履歴を確認します。
- 複数のコードスニペットが必要な作業では、ライブラリ、ワークスペースツール、共有、チャットを利用します。
💡 初心者向け Kotlin 基本ガイド
1. 変数と定数の宣言
Kotlin では、不変には val、可変には var を使います。
val name: String = "Alice"
var age: Int = 30
val pi = 3.14 // 型推論
// 定数
const val MAX_USERS = 100
2. 条件分岐(if / when)
if 式、または複数分岐に when を使います。
val x = 2
if (x == 1) {
println("一")
} else if (x == 2) {
println("二")
} else {
println("その他")
}
when (x) {
1 -> println("一")
2 -> println("二")
else -> println("その他")
}
3. ループ
繰り返しには for、while、do-while を使います。
for (i in 0..2) {
println(i)
}
var n = 3
while (n > 0) {
println(n)
n--
}
4. 配列
Kotlin では arrayOf() で配列を扱えます。
val numbers = arrayOf(10, 20, 30)
println(numbers[1])
5. リスト操作
動的なリストには mutableListOf を使います。
val nums = mutableListOf(1, 2, 3)
nums.add(4)
nums.removeAt(0)
for (n in nums) {
print("$n ")
}
6. コンソール入力/出力
入力は readLine()、出力は println() を使います。
print("名前を入力してください: ")
val name = readLine()
println("こんにちは、$name")
7. 関数
関数は fun キーワードで定義し、戻り値の型は省略可能です。
fun add(a: Int, b: Int): Int {
return a + b
}
println(add(3, 4))
8. マップ
mutableMapOf はキーと値のペアを保持します。
val ages = mutableMapOf("Alice" to 30)
println(ages["Alice"])
9. 例外処理
エラー処理には try、catch、finally を使います。
try {
val result = 10 / 0
} catch (e: ArithmeticException) {
println("エラー: ${e.message}")
}
10. ファイル入出力
ファイル操作には java.io の File を使います。
import java.io.File
File("file.txt").writeText("こんにちは、ファイル")
val text = File("file.txt").readText()
println(text)
11. 文字列操作
Kotlin の文字列は多くのメソッドと文字列補間をサポートしています。
val text = "Hello World"
println(text.length)
println(text.substring(0, 5))
println(text.contains("World"))
12. クラスとオブジェクト
Kotlin のクラスは簡潔で、デフォルトコンストラクタをサポートします。
class Person(val name: String) {
fun greet() = println("こんにちは、私は$nameです")
}
val p = Person("Alice")
p.greet()
13. Null 安全性
Kotlin は null 許容型と非 null 型を区別します。安全のために ? と ?: を使います。
val name: String? = null
println(name?.length ?: 0)