Experimentation and Evaluation in Machine Learning

Mechatronik, Master (PO-2023)

Modulnummer / ModulcodeWP-EEML
ModulnameExperimentation and Evaluation in Machine Learning
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Der/die Studierende kann Grundprinzipien von Strategien und Maßen bei der Versuchsplanung und Evaluation von Maschinellen Lernverfahren erklären; diese Techniken und Maße anwenden, um neue Anwendungen zu entwickeln; Anwendungen mit diesen Techniken und Maßen verglei­chen und bewerten. 

LehrveranstaltungsartenVLmP (2 SWS), Ü (2 SWS)
Lehrinhalte

Zielfunktionen und Optimierungsverfahren bei grundlegenden Verfahren des Clustering, Regression (inkl. Vorhersage) und Klassifikation; Über, Unteranpassung / Bias-Varianz-Dilemma, curse of dimensionality; Performanzmaße (Precision / Recall, F1, ROC / AUC) für Klassifikation, Regression (inkl. Vorhersage) und Clustering; Grundlagen statistischer Tests zur Evaluation und Aspekte der Modellselektion (Occam’s razor, no free lunch, ugly duckling); Kreuzvalidierung und Bootstrapping; Techni­ken zur Optimierung von Hyperparametern (Heuristiken, grid search, Bayes’sche Optimierung, Gradienten-basierte und evolutionäre Techni­ken); praktische Durchführung von rechenintensiven Experimenten mit Maschinellen Lernverfahren; Planung und Durchführung einer Datenerhe­bung 

Titel der LehrveranstaltungenExperimentation and Evaluation in Machine Learning
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)Frontalunterricht in Vorlesung, Einzel- und Teamarbeit in Übungen, Rechnerübungen (u. a. mit Jupyter Notebooks), angeleitete Präsentation von Lösungen durch Studierende
Verwendbarkeit des ModulsInformatik, Environmental Informatics
Dauer des ModulsEin Semester
Häufigkeit des Angebotessiehe Vorlesungsverzeichnis
SpracheDeutsch/Englisch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand180 h (60 h Präsenz + 120 h Selbststudium)
StudienleistungenStudienleistung S1: Regelmäßige Bearbeitung von Übungsaufgaben
Voraussetzung für Zulassung zur PrüfungsleistungStudienleistung S1
PrüfungsleistungenMündliche Prüfung (20 Minuten) oder Klausur (120 Minuten)
Anzahl Credits (ECTS)6 cp
LehreinheitInformatik
Modulverantwortliche/rProf. Dr. Bernhard Sick
LehrendeProf. Dr. Bernhard Sick und Mitarbeitende
MedienformenFolien, Tafel, Übungsblätter, Rechnerübungen, wissenschaftliche Veröffentlichungen
Literatur
  • Japkowicz, Shah: Evaluating Learning Algorithms – A Classification Perspective
  • McElreath: Statistical Rethinking – A Bayesian Course with Examples in R and Stan

Weitere Literatur wird in der Lehrveranstaltung bekanntgegeben.