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Seminar

Einstieg in Python, Maschinelles Lernen und KI

Die Startrampe für (noch) Nichtprogrammierer:innen, Fundament, Gerüst und praktische Erfahrung für das Lösen betrieblicher Aufgaben

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
• Überblick und Abgrenzung: Maschinelles Lernen, KI und Statistik als Basiswissenschaft
• Mit dem Neuron auf Du und Du: verständliche Mathematik, Code und Anwendung für Klassifizierungen am eigenen Laptop
• Erwerb persönlicher Handlungskompetenz durch Variation vorgegebener Skripte
• Vermittlung von Problemlösungs- und Selbstlernkompetenz
• Anwendung auf vorgegebenen, mitgebrachten oder selbst generierten Datensätzen
• Einrichtung und praktisches Erkunden eines ersten Neuronalen Netzes am eigenen Laptop mit Tensorflow, Keras und Python

Ihr Nutzen

Nach diesem Seminar können Sie...

• ...aus eigener Programmierererfahrung handeln und mitreden
• ...Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken von Maschinellem Lernen bessser einschätzen
• ...fundierte Entscheidungen für den Einsatz von ML und KI treffen
• ...erste Projekte angehen und Ihre Kompetenzen laufend selbst weiter ausbauen
• ...Ihre unternehmerische und persönliche Zukunft entlang absehbar erforderlicher „Futute Skills“ gestalten

  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
  • Vertiegung der Anwendungskompetenz mit Blick auf Maschinelles Lernen
  • Objektorientierte Programmierung
  • Synthese
  • Mit dem Neuron auf DU und Du
  • Übersicht des Fachgebietes Maschinelles Lernen und Einorden von KI und Statistik
  • Praxis mit Python und Maschinellem Lernen
  • Einrichtung und praktisches Erkunden eines ersten Neuronalen Netzes am eigenen Laptop mit Tensorflow, Keras und Python
  • Fallstricke und Abschluss

  Das Seminarprogramm im Detail

  
  
  
  Seminarprogramm Tag 1
  
  
  Herstellen eigenständiger Arbeitsfähigkeit
  „Nicht künstliche Intelligenz ist die größte Gefahr, sondern natürliche Dummheit“ (Y.N. Harari)
  • Begrüßung und Vorstellungsrunde mit Einflussmöglichkeit zur Seminargestaltung
  • Vorstellung einiger grundlegender Funktionen jeder Programmiersprache am Beispiel Python
  • Erste Anwendungsübungen mit kollegialer Unterstützung
  • Einführung in die problemlösende Recherche: Stackoverflow und Co.
  Vertiefung der Anwendungskompetenz mit Blick auf Maschinelles Lernen
  „Zuallererst müssen wir vermeiden, Maschinen die Verantwortung für Entscheidungen zu übertragen, für die ihnen die Intelligenz fehlt.“ (J. Kleinberg)
  • Herstellung synthetischer, verrauschter Datenreihen für Design-, Test- und Demozwecke
  • Spielerische Variation vorgegebener Python-Skripte
  • Graphische Darstellung von Funktionen und Punktewolken
  • Ein erstes, eigenes Projekt in Kleingruppenarbeit
  Objektorientierte Programmierung
  • Einführung
  • Erste praktische Erfahrung im Umgang mit einfachsten Objekten
  • Anwendungsübung „Luxushändler“: Sportwagen, Yachten, Sportflugzeuge
  • Rekapitulation bisheriger Lerninhalte
  Synthese
  • In Kleingruppen stellen Sie sich eine Aufgabe oder wählen sich eine aus einer Liste aus und bearbeiten diese
  • Präsentation im Plenum
  • Rekapitulation des ersten Tages
  Ende des 1. Seminartags gegen 17.00 Uhr
  Seminarprogramm Tag 2
  
  
  Mit dem Neuron auf Du und Du
  „Eine echte künstliche Intelligenz wäre intelligent genug, um nicht zu verraten, dass sie wirklich intelligent ist.“ (G. Dyson)
  • Klärung von Fragen des Vortages
  • Vorstellung des Prinzips „Neuron“ – Grundrechenarten reichen aus
  • Nachvollziehen eines Python-Skriptes, spielerische Variationen und Anwendung für Klassifizierungsaufgaben.
  Übersicht des Fachgebietes Maschinelles Lernen und Einordnen von KI und Statistik
  „Sorge um die eigene Existenz, persönliche Ziele und psychische Störungen – bis zur starken KI ist es noch ein weiter Weg und die Frage der Machbarkeit des Stromverbrauches ist ungeklärt“ (Synthese)
  • Der Entspannungsteil: Zurücklehnen und Aufnehmen. Die Inhalte erhalten Sie als Skript.
  • Einführung in Python-Bibliotheken: umfangreichste und gut dokumentierte Werkzeuge für viele Zwecke
  • Anwendungsübung: Ziellose Mustererkennung mit Sinn, Modellanpassung an Trainingsdaten und die Regression als Grundbaustein digitaler Zwillinge
  Praxis mit Python und Maschinellem Lernen
  „Es gibt nichts praktischeres als eine gute Theorie“ (K. Lewin)
  • Sie erarbeiten sich, kollegial unterstützt, erste kombinatorische Kompetenz bei der praktischen Erstellung von selbstlernenden, maschinellen Modellen von Ausschnitten der Welt
  • Sie verwenden dazu vorgegebene Datensätze, selbst erstellte synthetische Sets oder mitgebrachte Daten realer Aufgabenstellungen.
  • Einrichtung und praktisches Erkunden eines ersten Neuronalen Netzes am eigenen Laptop mit Tensorflow, Keras und Python
  Fallstricke und Abschluss
  „Wenn man die Daten lange genug foltert, werden sie gestehen“ (R. Coase, Nobelpreisträger) oder auch der gute alte IT Grundsatz „shit in ? shit out“.
  • Warum eine 100%-Modellperformanz ziemlich schlecht sein kann: Überanpassung und Co.
  • Fehlbalancierte Daten (i.d. Praxis häufig), Normierung, Standardisierung, Alpha-Fehler Kumulation, Umkodierung, Toasterwerbung und bedeutungslose Korrektklassifi¬zierungsrate
  • Designkriterien an taugliche Modellbildung
  • Ihre Anwendungsfälle und dazu geeignete Strategien der Umsetzung in Konzepte des Maschinellen Lernens
  • Rekapitulation und kompetente Feedbackrunde im WWW-Format
  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.