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Machine Learning

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Einführung in das Thema Machine Learning und künstliche Intelligenz anhand von Beispielen aus dem MOOC "Machine Learning" von Andrew Ng von der Stanford University. Es wird die Bilderkennung anhand eines neuronalen Netzes erklärt.

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Machine Learning

  1. 1. Machine Learning Dr. Christian Wiele @christian_wiele
  2. 2. ©2017 gezeitenraum Warum sollte man sich mit Machine Learning und AI befassen? 2
  3. 3. ©2017 gezeitenraum Strömungen 3
  4. 4. ©2017 gezeitenraum 4 https://www.coursera.org/learn/machine-learning/
  5. 5. Problemstellung ©2017 gezeitenraum 5 Frage Antwort
  6. 6. Beispiel: Vorhersage ©2017 gezeitenraum 6 Was ist mein Auto wert? €21.000
  7. 7. Preisbewertung ©2017 gezeitenraum 7
  8. 8. Vorhersage ©2017 gezeitenraum 8
  9. 9. Vorhersage ©2017 gezeitenraum 8
  10. 10. Ziel: Fehler minimieren ©2017 gezeitenraum 9 Fehler
  11. 11. Ziel: Fehler minimieren ©2017 gezeitenraum 9 Fehler {Parameter 1 Parameter 2
  12. 12. Beispiel: Klassifizierung ©2017 gezeitenraum 10 Banane Apfel Traube Kirsche Orange
  13. 13. AIpoly ©2017 gezeitenraum 11
  14. 14. Beispiel: Clustering ©2017 gezeitenraum 12 Welche Kundensegmente gibt es? X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XX X X X
  15. 15. Beispiel: Abweichler ©2017 gezeitenraum 13 Wo gibt es Abweichungen? X X X X X X X X X X
  16. 16. Lernformen ©2017 gezeitenraum 14 überwachtes Lernen unüberwachtes Lernen Banane Traube Banane X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XX X X X
  17. 17. Neuronales Netz: Ziffern erkennen ©2017 gezeitenraum 15 Input 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Output
  18. 18. Neuronales Netz: Ziffern erkennen ©2017 gezeitenraum 15 Input 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Output-Neuronen 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 12 2 3 17 18 1 25 24 ……… … … Innere-Neuronen Output
  19. 19. Künstliches Neuron: Innenansicht ©2017 gezeitenraum 16 Rechen-Logik: Ergebnis = eine Zahl Output: 1 = feuern 0 = nicht-feuern
  20. 20. Künstliches Neuron: Innenansicht ©2017 gezeitenraum 16 Rechen-Logik: Ergebnis = eine Zahl Output: 1 = feuern 0 = nicht-feuern
  21. 21. Feuern vs. nicht-feuern ©2017 gezeitenraum 17 inneres Neuron 12: rot dominiert —> feuern inneres Neuron 13: blau dominiert —> nicht feuern Input Maske = Gewichtung gewichteter Input
  22. 22. Neuronales Netz: Ziffern erkennen ©2017 gezeitenraum 18 Input Output-Neuronen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 … 12 2 3 17 18 1 25 24 ……… … Innere-Neuronen Output
  23. 23. Neuronales Netz: Ziffern erkennen ©2017 gezeitenraum 18 Input Output-Neuronen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 … 12 2 3 17 18 1 25 24 ……… … Innere-Neuronen Output
  24. 24. Welche Neuronen bestimmen die „3“? ©2017 gezeitenraum 19 Alle „3“ werden richtig erkannt
  25. 25. Welche Neuronen bestimmen die „3“? ©2017 gezeitenraum 19 Alle „3“ werden richtig erkannt Bsp1 Bsp2 Bsp10 inn.N euron 1 inn.N euron 2 inn.N euron 25 Output innere Neuronen
  26. 26. Welche Neuronen bestimmen die „3“? ©2017 gezeitenraum 19 Alle „3“ werden richtig erkannt Bsp1 Bsp2 Bsp10 inn.N euron 1 inn.N euron 2 inn.N euron 25 Output innere Neuronen 3. Output-Neuronen
  27. 27. Welche Neuronen bestimmen die „3“? ©2017 gezeitenraum 19 Alle „3“ werden richtig erkannt Bsp1 Bsp2 Bsp10 inn.N euron 1 inn.N euron 2 inn.N euron 25 Output innere Neuronen gewichtet mit 3. Output-Neuron 3. Output-Neuronen
  28. 28. Welche Neuronen bestimmen die „3“? ©2017 gezeitenraum 19 Alle „3“ werden richtig erkannt Bsp1 Bsp2 Bsp10 inn.N euron 1 inn.N euron 2 inn.N euron 25 Output innere Neuronen gewichtet mit 3. Output-Neuron 3. Output-Neuronen
  29. 29. Welche Pixel-Strukturen sind relevant? ©2017 gezeitenraum 20 Neuron 12 Neuron 18 Neuron 25
  30. 30. Lernprozess ©2017 gezeitenraum 21
  31. 31. Lernprozess ©2017 gezeitenraum 21
  32. 32. Neuronales Netz: Lernprozess ©2017 gezeitenraum 22 Input Output 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
  33. 33. Neuronales Netz: Lernprozess ©2017 gezeitenraum 22 Input Output-Neuronen 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 12 2 3 17 18 1 25 24 ……… … … Innere-Neuronen Output 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
  34. 34. Geschafft ©2016 gezeitenraum 23 Vielen Dank! Dr. Christian Wiele christian@gezeitenraum.com @christian_wiele @gezeitenraum

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