Seminar

Einstieg in Python, Maschinelles Lernen (ML) und Künstliche Intelligenz (KI) für Anwendungen in Wirtschaftsbetrieben

Die Startrampe für (noch) Nichtprogrammierer:innen: Basis-Entwicklungskompetenz in Python und zugehörigen ML/KI-Modulen, vereint mit praxisnahen Anwendungen für betriebliche und persönliche Zukunfts-, Problemlöse- und Innovationsfähigkeit nach KI-VO.

Die vom Land Baden-Württemberg initiierte Studie „Future Skills“ stellt sowohl Dringlichkeit als auch Wichtigkeit der Programmiersprache Python im Anwendungsumfeld des Maschinellen Lernens ML für Ingenieure und Unternehmen klar heraus. Zugleich wird fehlende Programmierkenntnis immer wieder beklagt.

Dieser Kurs liefert eine kompakte Startbahn für beides: vorab erhalten Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Installation einer hochwertigen und zugleich kostenlosen Entwicklungsumgebung für Python und ML auf Ihrem Laptop.

Zum Einstieg des Seminars lernen Sie einzelne Befehle kennen und finden sich spielerisch-effizient in erste Progammierpraxis ein. Im nächsten Schritt erhalten Sie kurze Codes, deren Variation Ihren Überblick vertieft. Auf diese Weise finden Sie zwanglos auch den Einstieg in objektorientierte Programmierung und den Umgang damit.

Der zweite Teil des Seminars beginnt mit einem Überblick der Struktur des Fachgebietes ML und seinem Bezug zu Data Science, Künstlicher Intelligenz und der Statistik als Basiswissenschaft. Im praktischen Teil dazu lernen Sie zunächst ein Neuron und seinen einfachen Code kennen: Grundrechenarten reichen zum Verständnis völlig aus.

Sie wenden anschließend diesen Code für einfache Klassifizierungsaufgaben an. Glücklicherweise müssen wir längst nicht alles selbst programmieren – den Abschluss des Seminars bildet eine Einführung in den praktischen Umgang mit den umfänglichen zur Verfügung stehenden Bibliotheken und einigen typischen Fallstricken von Toasterkauf bis hin zu trügerischen Korrektklassifizierungen.

Im Ergebnis sollen Sie befähigt sein, alle Informationen zur Lösung konkret anstehender Aufgabenstellungen im Unternehmen eigenständig beschaffen und in lauffähigen Code umsetzen zu können.

Hinweise und detaillierte Informationen zum Veranstaltungsformat finden Sie nachfolgend im Text.

Seminarinhalt auf einen Blick

Praktische Einführung in Python am eigenen Laptop
Übersicht der Datenwissenschaften, Denkweise und zentrale Konzepte
Praktische Einarbeitung in die Entwicklungsumgebung
Basisbefehle und Strukturen von Python mit Anwendungsübungen
Schrittweises Kennenlernen von Methoden aus ML und KI samt zugehörigen Python-Codes.
Vertieftes Verstehen der Funktionsweisen durch Variation von Eingangswerten
Verzahnen Ihrer Anforderungen mit Methoden: "Mit einem einzelnen Neuron Ausschuss in der Fertigung erkennen" oder "pünktlichere Meetings durch KI" u.v.m.
Ein Neuronales Netz auf dem eigenen Laptop testen
Inspirierende Projekte aus Forschung, Handel und Industrie

Ihr Nutzen

Nach diesem Seminar können Sie...

auf Basis langfristig gültiger Grundlagen handeln und mitreden
klassisches Denken kreativ erweitern und bisherige Grenzen innovativ überschreiten
Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken von KI einschätzen und fundiert entscheiden
einen Satz Python-Skripte an Ihre praktischen Bedarfe flexibel anpassen
KI-Projekte angehen und Ihre Kompetenzen laufend selbst weiter ausbauen
mit KI-Experten und Dienstleistern auf Augenhöhe diskutieren
neue geschäftliche und persönliche Chancen erkennen
gesetzliche Pflicht zur KI-Kompetenz (Art. 3 Nr. 56 KI-Verordnung) erfüllen

WICHTIG! Optimalen Nutzen haben Sie von diesem Seminar, wenn Sie einen Laptop zum Seminar dabei haben. Hinweise zur Konfiguration erhalten Sie vor dem Seminartermin.

Seminarprogramm

Herstellen eigenständiger Arbeitsfähigkeit
Übersicht: die „Denkweise“ von ML und KI
Die Entwicklungsumgebung VSC
Eigenständige Kompetenz in Python
Datengenerierung und -vorbereitung
Anwendung des KI-Werkzeugkastens für praxistaugliche Vielfalt
Weitere zentrale Konzepte, Fachbegriffe und ihre Bedeutung
Fallstricke, Denkfehler und deren Vermeidung
Inspirierende Projektbeispiele aus Forschung, Handel und Industrie

Das Seminarprogramm im Detail

Seminarprogramm Tag 1

Übersicht: Die Denkweise von ML und KI

Einordnung von ML und KI in das Fachgebiet der Data Science
Zum Lernbegriff: Der prinzipielle Unterschied zwischen Korrelation und Regression/Neuron
Zum Intelligenzbegriff: Was dieses Wort in Psychologie und den Datenwissenschaften meint
Grundsätze datengetriebenen Denkens und Entscheidens
Digitale Zwillinge: physikalisch, statistisch und mit ML/KI erzeugt

Die Entwicklungsumgebung VSC

Einige Zeit vor Seminarbeginn erhalten Teilnehmer:innen eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Installation von Python, der Entwicklungsumgebung und Bibliotheken wie scikit-learn oder tensorflow auf dem mitzubringenden Laptop.
Wir erlernen den Umgang damit anhand der Eingabe einfachster Programme.
Wir erweitern unsere Kompetenzen bedarfsabhängig
Teilnehmer:innen können auch bei der Entwicklungsumgebung ihrer Wahl bleiben.

Eigenständige Kompetenz in Python

Erste Grundstrukturen wie bedingte Verzweigungen sind in Minuten gelernt. Was darüber hinausgeht, erschließen wir uns bei Bedarf durch gezielte Recherche. So verwöhnt Programmieren mit vielen, schnellen Erfolgen.
Als Fingerübung kann sich jeder aus einer Liste eine passende Aufgabe von leicht bis anspruchsvoll aussuchen.
Ab jetzt können wir für zukünftige Aufgaben selbst einen passenden Weg zum fertigen Programm finden.

Datengenerierung und -vorbereitung

Erstellen synthetischer Datensätze – perfekt für Entwicklung, Austesten von Robustheit und Ausreizen der Potenziale von Methoden aus ML und KI
Import und Export von Daten: Excel, csv und ASCII
Ertüchtigung realer Datensätze – Datenbestände weisen häufig Fehlstellen, unrealistische Werte und Inkonsistenzen auf, deren Aufdeckung und Behebung notwendig sind.
ML und KI kommen nur schlecht mit korrelierenden Variablen zurecht. Eine Hauptkomponentenanalyse verschlankt auf den informativen Kern.
Neuronale Netze und viele andere Verfahren sind auf definierte Zahlenbereiche angewiesen. Wir wenden u.a. die z-Standardisierung an.

Ende des 1. Seminartags gegen 17.00 Uhr

Seminarprogramm Tag 2

Anwendung des KI-Werkzeugkastens für praxistaugliche Vielfalt

Vorgehen im Seminar: zu jeder Methode erfolgt eine Einführung, gefolgt von spielerischem Variieren eines dazu passenden, gut überschaubaren und ausführlich kommentierten Codes auf dem eigenen Laptop.
Prognosen mit linearer Regression: vorausschauende Wartung, Maschinenausfälle, Anomalieerkennung
Prognosen mit nichtlinearen Ansätzen: von Polynom bis Approximationsfunktion
Special KI-Denkweise: Lösung nichtlinearer Probleme mit linearen Ansätzen
Optimale Maschinenparameter ermitteln: Ausschussminderung und Effizienzsteigerung durch logistische Regression.
Data Mining: mit der HeatMap und Clustering überraschende Zusammenhänge und nützliche Muster erkennen wie „hoher Ausschuss, wenn Vollmond und Tiefdruckgebiet zusammenfallen“
Special KI-Denkweise: der Trick mit Wochentagen und Stunden bei zyklischen Zeitreihen für Zukunftsprognosen
Objektorientierte Programmierung am Beispiel „Luxusshop“
Ein selbst programmiertes Neuron: Denkweise, Prinzip und „Gut/Ausschuss-Klassifizierung“ in der Fertigung
Erzeugen, Trainieren und Testen eines Neuronalen Netzes und Kennenlernen durch spielerisches Variieren
Special KI-Denkweise: Datenvorbereitung und Einsatz Neuronaler Netze für Zukunftsprognosen - NN, RNN und KNN

Weitere zentrale Konzepte, Fachbegriffe und ihre Bedeutung

Ein Wortschatz aus ML und KI, der Gelegenheiten erkennen und Potenziale erschließen lässt
Mehr Kompetenz in der Kommunikation mit Dienstleitern und Experten
Big Data und KI im Marketing: Wie Dark Pattern für das Erzeugen von Kaufsucht und anderen Verhaltenssüchten funktionieren

Fallstricke, Denkfehler und ihre Vermeidung

Wenn eine hohe Korrektklassifizierungsrate schlechter ist als eine geringere
Überanpassung – Mit Perfektion zum schlechten Modell und Abhilfe
Auswahl geeigneter Projekte und Entwicklungsstrategie

Projektbeispiele aus Forschung, Handel und Industrie

Kommunikation von KI-Projekten in der Organisation
Beitrag des Referenten in der Zeitschrift für Organisation ZFO: erschließbare Effizienzen bei der Maschinennutzung aus rund 100 Industriebetrieben
VDI Projektatlas Künstliche Intelligenz
Weitere realisierte Anwendungsfälle als Inspiration für Innovation

Ende des 2. Seminartags gegen 17.00 Uhr

Zielgruppen

Projektleiter aller Technikbereiche, Ingenieure und Techniker ohne Programmiererfahrung, Führungskräfte, Lean-Manager, ITler, Geschäftsführer, Vorstände

Allgemeine Hinweise zur Seminarteilnahme je nach Veranstaltungsformat

Hinweise bei Teilnahme an Präsenz-Seminaren
(bei Teilnahme an Live-Online-Seminaren siehe Information nachfolgend):
Im Seminarpreis enthalten:
- Seminarunterlagen
- Teilnahmezertifikat
- inkl.Vollverpflegung vor Ort

Unsere Veranstaltungen werden in der Regel im Format Online und Präsenz angeboten. Abhängig vom Buchungsverhalten und den Rahmenbedingungen behalten wir uns das Recht vor, das Veranstaltungsformat zu wechseln, bzw. einzuschränken.

Hinweise bei Teilnahme an Live-Online-Seminaren:
Im Seminarpreis enthalten:
- Seminarunterlagen als PDF
- Teilnahmezertifikat
- Zugang zur Plattform

Wir planen unsere Live-Online-Seminare generell so, dass die Wissensvermittlung und die Übungseffekte unseren Präsenzseminaren entsprechen (inklusive fallweise Gruppenarbeiten und Übungsaufgaben; Fragen können jederzeit gestellt werden). Die bisherigen positiven Teilnehmerfeedbacks zeigen uns, dass dieses Seminarformat funktioniert.

- Sie erhalten die Einwahldaten zum Live-Online-Seminar einige Tage vor der Veranstaltung.
- Grundvoraussetzungen zur Teilnahme sind ein Internetanschluss, ein Computer/Tablet und ein Headset bzw. Mikrofon & Lautsprecher. Eine Webcam für den persönlicheren Austausch wäre sehr wünschenswert.
- Für unsere Online-Seminare kommt hauptsächlich die Software Zoom (Link zur Prüfung Ihrer Technik) zum Einsatz. Vereinzelt auch GoToMeeting (Link zur Prüfung Ihrer Technik) oder MS Teams.
- Es werden in Abstimmung mit den Teilnehmern ausreichend Pausen eingeplant.
- Die Teilnehmerunterlagen erhalten Sie vor, während oder im Nachgang des Seminars als Download oder per Mail.