Alle Lernmaterialien für deinen Kurs Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools

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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools - Cheatsheet
Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools - Cheatsheet Geschichte und Entwicklung des maschinellen Lernens Definition: Geschichte und Entwicklung des maschinellen Lernens. Details: 1950er: Alan Turing stellt den Turing-Test vor. 1957: Frank Rosenblatt entwickelt das Perzeptron. 1960er-70er: Erste neuronale Netzwerke und Rückschläge (KI-Winter). 1980er: Einführung von Bac...

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Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools - Exam
Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools - Exam Aufgabe 1) Im Verlauf der Geschichte und Entwicklung des maschinellen Lernens haben sich mehrere bedeutende Meilensteine herauskristallisiert. Dazu gehören der Turing-Test, das Perzeptron von Frank Rosenblatt, die Einführung der Backpropagation, der Durchbruch im Deep Learning durch Geoffrey Hinton und die Entwicklung von ...

Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools - Exam

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In welchem Jahr stellte Alan Turing den Turing-Test vor?

Wer entwickelte 2006 die Deep Belief Networks?

Welches neuronale Netzwerk gewann 2012 den ImageNet-Wettbewerb?

Was ist das Hauptziel der Trennung von Daten in Trainings- und Testdatensätze im überwachten Lernen?

Welche Methode kann genutzt werden, um Überanpassung (Overfitting) zu vermeiden?

Was beschreibt das übliche Verhältnis von Trainings- und Testdatensätzen?

Was ist das Ziel des Clustering im unüberwachten Lernen?

Welche Methoden gehören zur Dimensionalitätsreduktion?

Wie reduziert PCA die Dimensionalität von Daten?

Was ist das Ziel der Merkmalsextraktions- und -auswahlmethoden?

Welche Methoden gehören zur Merkmalsextraktion?

Welche Merkmalsauswahlmethoden sind während des Trainingsprozesses?

Was beschreibt die Kreuzvalidierung?

Welches Verfahren wird häufig für das Hyperparameter-Tuning verwendet?

Nenne wichtige Hyperparameter, die beim Tuning optimiert werden.

Was ist die Formel für Genauigkeit (Accuracy)?

Wie berechnet man den Mean Absolute Error (MAE)?

Was ist der F1-Score?

Was versteht man unter Datenvorverarbeitung und -bereinigung?

Welche Technik wird zur Entfernung duplizierter Daten verwendet?

Was ist die Aufgabe des One-Hot-Encoding?

Was ist die ROC-Kurve in der Modellbewertung?

Wie berechnet man die True Positive Rate (TPR)?

Was bedeutet ein AUC-Wert von 0.5?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Einführung in Maschinelles Lernen

Dieser Abschnitt bietet eine grundlegende Einführung in die Konzepte und Technologien, die das Feld des maschinellen Lernens prägen.

  • Geschichte und Entwicklung des maschinellen Lernens
  • Anwendungsbereiche und Relevanz
  • Grundlegende Begriffe wie Algorithmen, Modelle und Daten
  • Übersicht über verschiedene Ansätze wie überwachte und unüberwachte Lernmethoden
  • Einführung in wichtige Werkzeuge und Bibliotheken
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Überwachtes Lernen

Dieser Abschnitt befasst sich mit Techniken und Methoden des überwachten Lernens, bei denen das Modell auf gekennzeichneten Daten trainiert wird.

  • Konzepte von Training und Testen
  • Klassifikations- und Regressionsprobleme
  • Algorithmen wie lineare Regression, Entscheidungsbäume und KNN
  • Loss-Funktionen und Optimierungstechniken
  • Evaluierung der Modellleistung
Karteikarten generieren
03
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Unüberwachtes Lernen

Hier wird die Methode des unüberwachten Lernens behandelt, bei der das Modell auf unmarkierten Daten trainiert wird, um Muster und Strukturen zu erkennen.

  • Kernkonzepte des Clustering und Dimensionalitätsreduktion
  • Algorithmen wie k-Means, Hierarchisches Clustering und PCA
  • Anwendungsfälle für unüberwachtes Lernen
  • Bewertung der Güte der Clustering-Ergebnisse
  • Vergleich zwischen überwachten und unüberwachten Methoden
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Feature Engineering

Dieser Abschnitt erläutert die Techniken der Merkmalsextraktion und -auswahl, um die Leistung der Modelle zu verbessern.

  • Methoden der Merkmalsextraktion und -auswahl
  • Techniken der Datenvorverarbeitung und -bereinigung
  • Skalierung und Normalisierung von Features
  • Feature-Engineering für Text- und Bilddaten
  • Bewertung des Einflusses von Features auf die Modellleistung
Karteikarten generieren
05
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Modellbewertung und -auswahl

Dieser Abschnitt konzentriert sich auf die Methoden zur Bewertung und Auswahl der besten Modelle für spezifische Aufgaben.

  • Kreuzvalidierung und Hyperparameter-Tuning
  • Unterschiedliche Bewertungsmetriken wie Genauigkeit, Präzision, Recall und F1-Score
  • Auswahl von Modellen basierend auf Komplexität und Generalisierungsfähigkeit
  • Vergleich von Modellleistung mit ROC-Kurven und AUC
  • Einfluss von Overfitting und Underfitting und deren Lösungsmöglichkeiten
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Der Kurs 'Machine Learning for Engineers I - Introduction to Methods and Tools' an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet eine solide Grundlage im Bereich Maschinelles Lernen. Diese Vorlesung ist speziell für Ingenieurstudenten konzipiert, um wichtige Methoden und Werkzeuge des Machine Learnings zu erlernen. Du wirst in der Lage sein, verschiedene Lernverfahren anzuwenden und Machine-Learning-Tools effektiv zu nutzen. Ein Hauptaugenmerk liegt auf der praktischen Anwendung und der Vermittlung fundierter theoretischer Kenntnisse.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung besteht aus wöchentlichen Vorlesungen (2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung) und einer abschließenden Prüfung am Ende des Semesters.

Studienleistungen: Schriftliche Prüfung am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Wintersemester

Curriculum-Highlights: Einführung in Maschinelles Lernen, Überwachtes Lernen, Unüberwachtes Lernen, Feature Engineering, Modellbewertung und -auswahl, Anwendung von Machine-Learning-Tools

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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