I251 – Neural Computing

Module
Neural Computing
Neuroinformationsverarbeitung
Module number
I251 [I-251]
Version: 2
Faculty
Informatics/Mathematics
Level
Bachelor/Diplom
Duration
1 semester
Turnus
Winter semester
Module supervisor

PD Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme
hans-joachim.boehme(at)htw-dresden.de

Lecturers

PD Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme
hans-joachim.boehme(at)htw-dresden.de

Teaching language(s)

German

ECTS credits

5.00 Credits

Workload

150 hours

Courses

4.00 SWS (2.00 SWS Lecture | 1.00 SWS Seminar | 1.00 SWS Internship)

Self-study time

90.00 hours

Pre-requisite(s) for the examination
Not specified
Examination(s)

Written examination
Examination duration: 90 min | Weighting: 100 %

Teaching form

2/1/1  V/Ü/P

Media type

Tafelskript, Online-Tutorials, Online-Simulatoren, begleitende Foliensätze und Literatur zum Selbsstudium

Teaching content / structure
  • Biologisches Neuron und dessen wesentliche Funktionen
  • Modell des formalen, statischen Neurons
  • Assoziativspeicher - Wiederholung lineare Algebra
  • Überwachte Lernverfahren
    • Lineare Separierung und Perceptron-Modell
    • Multilayer-Perceptron, Error-Backpropagation-Algorithmus und Erweiterungen
    • Radial-Basis-Functions(RBF)-Netze
  • Zusammenhang von Problem- Modellkomplexität, Verfahren zur Topologieoptimierung
  • Grundkonzepte des Deep Learning
  • Unüberwachte/Semi-unüberwachte Lernverfahren
    • Learning Vector Quantization
    • Self-Organizing Maps - Kohonen-Netzwerke
    • Neural-Gas-Netzwerk
  • Grundlagen des Reinforcement Learning
  • Ethische Aspekte
Qualification objectives

Die Teilnehmer:innen des Moduls

  • kennen die theoretischen Grundlagen der neuronalen Informationsverarbeitung und Wissensrepräsentation,
  • verstehen die Konzepte des überwachten, des nicht- bzw. semiüberwachten Lernens/Trainings und des Reinforcement Learnings und können die dazugehörigen Algorithmen und deren Vor- und Nachteile erklären,
  • sind in der Lage, vorliegende Problemstellungen (Klassifikation, Regression) zu analysieren und auf geeignete neuronale Verfahren abzubilden,
  • sind in der Lage, neuronale Modellkonzepte zur Problemlösung zu entwickeln und miteinander zu kombinieren,
  • können die mittels neuronaler Modelle erzielten Ergebnisse bewerten und kritisch reflektieren,
  • sind in der Lage, (neuro)informatische Aspekte in gesellschaftlich relevanten Ereignissen zu analysieren und zu bewerten,
  • erkennen und bewerten Herausforderungen der Berufsethik in der Arbeit von Informatikerinnen und Informatikern, können berufsethische Dilemmata identifizieren und analysieren und verstehen die gesellschaftliche Verantwortung von Informatik und deren Anwendungen.
Social and personal skills

Die Teilnehmer:innen des Moduls

  • Anwendungsszenarien der KI, insbesondere beim Einsatz von neuronalen Modellen, hinsichtlich ethischer, sozialer und rechtlicher Implikationen zu bewerten und
  • können diese Implikationen artikulieren und im Team diskutieren.
Special admission requirement(s)

Keine

Recommended prerequisites

Keine

Continuation options

Modul I-833 Deep Learning im Masterstudiengang Angewandte Informatik

Literature

David Kriesel: Ein kleiner Überblick über Neuronale Netze

  • https://www.dkriesel.com/science/neural_networks
Current teaching resources
  • Foliensatz zur Lehrveranstaltung
  • elektronisch verfügbares Tafelmanuskript
  • Übungsaufgaben mit ausführlich erklärten Lösungen
  • Simulationssoftware für die Praktika
Notes
Not specified