Proseminar

Maschinelles Lernen

Sommersemester 2020


Proseminar: Maschinelles Lernen

Michael Ertel, Prof. Dr. Joachim Weickert

Sommersemester 2020

Proseminar (2 h)

Hinweis:
Im Sinne der Studien- und Prüfungsordnungen der Mathematik- und Informatikstudiengänge handelt es sich um ein Proseminar. Es kann kein (Haupt-)Seminarschein für diese Studiengänge erworben werden.

Bildquellen

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06.02.20: Die Verteilung der Themen ist abgeschlossen.


Einführungsveranstaltung (Anwesenheit erforderlich):
Die Einführungsveranstaltung wird am Donnerstag, den 6. Februar 2020 um 16:15 Uhr in Gebäude E1.7, Raum 4.10 stattfinden.
Bei dieser Besprechung werden die Themen auf die Teilnehmer verteilt. Es besteht Anwesenheitspflicht für alle Kursteilnehmer. Bitte vergessen Sie nicht, dass Sie sich vorher registrieren müssen (siehe unten).

Seminartermine im Sommersemester 2020:
Dienstag, 16:15 Uhr in Gebäude E1.7, Raum 4.10.


Inhalt:
Beim Maschinellen Lernen werden Muster und Gesetzmäßigkeiten aus Lerndaten erkannt und auf Testdaten angewendet. In der heutigen Zeit ist Maschinelles Lernen nicht mehr wegzudenken und wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt. In der Medizin wird es zur Erkennung von bösartigem Gewebe verwendet, in der Kunst um Malstile von Künstlern nachzuahmen, um nur ein paar Beispiele zu nennen.
In diesem Proseminar diskutieren wir einige grundlegende Methoden des Maschinellen Lernens und möchsten so einen Einblick geben, wie das künstliche Gehirn funktioniert.
Das Proseminar basiert auf dem Buch Machine Learning: An Applied Mathematics Introduction von Paul Wilmott [1].

Voraussetzungen:
Das Proseminar richtet sich an Studierende der Mathematik und Informatik mit Mathematikkenntnissen im Umfang von 3 Semestern. Bildverarbeitungskenntnisse sind nicht erforderlich.

Sprache:
Vortragssprache ist Deutsch. Das Verständnis englischsprachiger Fachliteratur ist erforderlich.


Die Registrierung ist vorbei.


Regelmäßige Teilnahme:
Es wird erwartet, dass Teilnehmer(innen) zu allen Terminen erscheinen, außer bei einem wichtigem Grund, der nicht auf eigenem Verschulden beruht (Nachweise bitte sofort einreichen).

Individuelle Vorbesprechung:
Ihren Vortrag müssen Sie spätestens in der vorausgehenden Kalenderwoche mit dem jeweiligen Seminarbetreuer besprechen. Es liegt in Ihrer Verantwortung, diese Frist einzuhalten. Vereinbaren Sie dafür rechtzeitig einen Termin! Bitte legen Sie zur Vorbesprechung einen reifen Entwurf Ihres Vortrags vor. Selbstverständlich können Sie uns auch schon früher während der Vorbereitung Ihres Vortrags konsultieren.

Präsentation:
Vortragsdauer ist 20 Minuten pro Person, plus 15 Minuten für Diskussion. Bitte halten Sie diese Zeitvorgaben ein. Die Vortragssprache ist Deutsch.

Nichterscheinen beim eigenen Vortragstermin:
Absagen des eigenen Vortragstermins oder Nichterscheinen beim eigenen Vortrag ist aus verschiedenen Gründen unsozial: Nachfolgende, darauf aufbauende Vorträge werden in Mitleidenschaft gezogen, Lieblingsthemen anderer Studierender werden blockiert, und im schlimmsten Fall haben Sie sogar einem Kommilitonen den Proseminarplatz streitig gemacht. Daher behalten wir uns vor, Studierende, die aus von ihnen verschuldeten Gründen ihren eigenen Vortragstermin nicht wahrnehmen, von zukünftigen Proseminaren und Seminaren unserer Gruppe auszuschließen.

Schriftliche Ausarbeitung:
Bitte fertigen Sie bis spätestens vier Wochen nach Vorlesungsende eine schriftliche Ausarbeitung Ihres Vortrags an. Die Deadline ist Freitag, 14. August 2020, 23:59 Uhr. Dies ist eine Zusammenfassung, die in der Regel einen Umfang von drei bis fünf Seiten hat und in die Bewertung eingeht. Bitte mailen Sie die Ausarbeitung als PDF-Datei an Michael Ertel.

Plagiarismus:
Beachten Sie unbedingt die Standards wissenschaftlichen Arbeitens: Zitate und übernommenes Material (Daten, Bilder) müssen als solche gekennzeichnet und mit Quellenangabe versehen sein. Ein Literaturverzeichnis ist erforderlich. Ansonsten gilt das Seminar als nicht bestanden.

Teilnahme an Diskussionen:
Die Diskussionen nach den Präsentationen sind ein essenzieller Teil dieses Proseminars. Das bedeutet, dass die Teilnehmer Fragen stellen und damit positive und negative Aspekte der vorgestellten Idee finden sollen. Die aktive Teilnahme ist Teil der Schlussnote.

Verspätungen:
Um den Vortragenden nicht zu unterbrechen oder zu stören, müssen alle Teilnehmer rechtzeitig im Seminarraum sein. Teilnehmer, die regelmäßig zu spät kommen, müssen damit rechnen, dass dies einen negativen Einfluss auf ihre Note haben wird.



No.   Datum   Betreuer Vortragender Buchabschnitt
1 19/05 Ertel Moritz van Recum
Folien
Kapitel 3:
K Nearest Neighbours
2 19/05 Ertel Yannik Schnitzer
Folien
Kapitel 4:
K Means Clustering
3 26/05 Ertel Jannik Kudla
Folien
Kapitel 5:
Naive Bayes Classifier
4 26/05 Weickert Arne Berrens
Folien
Kapitel 6:
Regression Methods
5 02/06 Ertel Maurice Vincon
Folien
Kapitel 7:
Support Vector Machines
6 02/06 Ertel Maximilian Krahn
Folien
Kapitel 8:
Self-Organizing Maps
7 09/06 Ertel Niklas Schneider
Folien
Kapitel 9:
Decision Trees
8 16/06 Weickert Michael Sonntag
Folien
Kapitel 10: (bis 10.10)
Neural Networks I
9 16/06 Weickert Giuliano Rasper
Folien
Kapitel 10: (ab 10.11)
Neural Networks II

Die Folien der Einführungsveranstaltung finden Sie hier.

Allgemeine Richtlinien für die Erstellung der schriftlichen Ausarbeitung finden Sie hier (in English).


  1. Paul Wilmott
    Machine Learning: An Applied Mathematics Introduction.
    Panda Ohana Publishing, 2019
    Bilder von links nach rechts
  1. https://miro.medium.com/max/770/0*HFx1Rpoabh5lOAQj.jpg
  2. http://image.dushemovie.com/other/20180117/9b/d58521ff53fd4c0ca2e24188f4ea619b.jpg
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