Machine Learning for Materials and Chemistry

Chemie und Mathematik für Nachhaltigkeit, Bachelor (PO-2025)

Modulnummer / Modulcode CW1-MLC
Modulname Machine Learning for Materials and Chemistry
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Studierende

... haben einen Einblick in modernes maschinelles Lernen für Anwendungen in den Materialwissenschaften und der Chemie

... können Methoden des maschinellen Lernens selbständig auf Forschungsfragen anwenden/implementieren

... sind in der Lage, Spezialliteratur des angewandten maschinellen Lernens zu lesen und zu präsentieren

Lehrveranstaltungsarten VL (2 SWS), Ü (2 SWS)
Lehrinhalte

Lecture:

- Data sets and problem categories

- Mapping practical problems in materials and chemistry to machine learning applications

- Regression

- Classification

- Clustering

- Deep Learning

- Kernel Methods

- Derivatives in chemical space

- Representations for molecules and materials

- Training procedures and hyperparameter optimization

 

Exercise:

- Brief introduction in the scripting language Python.

- Implementation of Machine Learning models in Python

- Practical application of to design problems of materials science or Chemistry

Titel der Lehrveranstaltungen (a) Machine Learning for Materials and Chemistry (VL)
(b) Machine Learning for Materials and Chemistry (Ü)
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Übung
Verwendbarkeit des Moduls B.Sc. Chemie für Nachhaltigkeit
B.Sc. Chemie und Mathematik für Nachhaltigkeit
B.Sc. Nanostrukturwissenschaften
M.Sc. Nanoscience
Dauer des Moduls ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Sommersemester
Sprache Englisch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Grundkenntnisse in Physik, Mathematik oder Chemie, z.B. durch Theoretische Chemie I und II
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 180 Stunden (60 h Präsenzzeit + 120 h Selbststudium)
Studienleistungen S1: Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Klausur (1-2 h) oder mündliche Prüfung (30 min). Die Form der Prüfungsleistung wird zu Beginn der Veranstaltung durch die Dozierenden festgelegt.
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Chemie
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Guido Falk von Rudorff
Lehrende Prof. Dr. Guido Falk von Rudorff und Mitarbeitende
Medienformen Folien, Code Sessions, Videos
Literatur

Wird jeweils aktuell in der Veranstaltung bekannt gegeben.