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Up Topic Hauptforen / Schachprogrammierung / Machine Learning
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- By Lothar Jung Date 2021-07-28 10:28 Upvotes 1
Hier eine gute Zusammenfassung von Quellen:

https://github.com/hibayesian/awesome-automl-papers
- - By Lothar Jung Date 2021-09-05 19:41 Upvotes 1
Wer über ein IPad oder iPhone verfügt, dem sei folgende App empfohlen:

https://apps.apple.com/de/app/learn-machine-learning-pro/id1483211228
Parent - By Max Siegfried Date 2021-09-05 22:27
Lothar Jung schrieb:

Wer über ein IPad oder iPhone verfügt, dem sei folgende App empfohlen:

<a class='ura' href='https://apps.apple.com/de/app/learn-machine-learning-pro/id1483211228'>https://apps.apple.com/de/app/learn-machine-learning-pro/id1483211228</a>


Sehr interessant.
Danke!
- - By Lothar Jung Date 2021-10-26 14:08 Upvotes 1
Hier auf YouTube eine deutschsprachige Serie über neuronale Netzwerke:

https://youtube.com/playlist?list=PLZHQObOWTQDNU6R1_67000Dx_ZCJB-3pi
Parent - By Kurt Utzinger Date 2021-10-26 18:21 Upvotes 1
Lothar Jung schrieb:

Hier auf YouTube eine deutschsprachige Serie über neuronale Netzwerke:

<a class='ura' href='https://youtube.com/playlist?list=PLZHQObOWTQDNU6R1_67000Dx_ZCJB-3pi'>https://youtube.com/playlist?list=PLZHQObOWTQDNU6R1_67000Dx_ZCJB-3pi</a>


Präzisierung: In Englisch gehalten aber mit deutscher Übersetzung eingeblendet.
Gruss
Kurt
Parent - By Lothar Jung Date 2021-11-19 16:44 Upvotes 1
Hier für das Windows Subsystem for Linux Tutorials für GPU-Compute:

https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/tutorials/gpu-compute
- - By Lothar Jung Date 2022-04-20 15:19 Upvotes 1
https://syncedreview.com/2022/04/19/toward-self-improving-neural-networks-schmidhuber-teams-scalable-self-referential-weight-matrix-learns-to-modify-itself/
Parent - By Michael Bechmann Date 2022-04-20 15:51 Upvotes 2
Zitat:
Die neulichen Aussagen von drei Personen haben mich doch sehr erschreckt:

Wegen eines kleinen Fehlers in einem Hesse-Zitat wurde meine Schachmedieninitiative beschmutzt und ich wurde beleidigt.

Das gleiche gilt für die abscheulichen Kommentare und persönlichen Beleidigungen von zwei Personen in Bezug auf das Unterforum „Schachprogrammierung“.

Das lass ich mir nicht mehr gefallen.

Ich habe bewusst davon abgesehen, das Abscheiden von Lc0 auf einer RTX 3060m hier einzustellen.

Ich hatte gehofft, das ich die derzeitigen großen Katastrophen mit der Arbeit im Forum etwas abzumildern und mir Freude zu schenken.
Das Gegenteil ist der Fall.

Ich bitte zum Beispiel Peter, Frank, den Fernschachspieler und die Foristen, die meine Beiträge schätzen, um Nachsicht.

Ich kann nicht anders.

Lothar
- By Lothar Jung Date 2022-06-20 16:10 Edited 2022-06-20 16:14 Upvotes 1
Veröffentlichung über „Prioritized Training“:

https://arxiv.org/pdf/2206.07137.pdf
- - By Lothar Jung Date 2022-07-29 19:59 Edited 2022-07-29 20:22 Upvotes 1
Hier das englischsprachige Buch „Neural Networks for Chess“:

https://github.com/asdfjkl/neural_network_chess

https://github.com/asdfjkl/neural_network_chess/releases/download/v1.5/Neural_Networks_For_Chess.pdf

Inhalt:

Contents
1 Introduction 11

2 A Crash Course into Neural Networks 19
2.1 ThePerceptron ............................. 20
2.2 Back-PropagationandGradientDescent . . . . . . . . . . . . . . .
24 2.3 ClassificationvsRegression ...................... 35
2.4 PuttingitintoPractice ......................... 38
2.5 InherentLimitsofaSinglePerceptron ................ 40
2.6 MultilayerPerceptrons ......................... 42
2.7 VectorizationandGPUs ........................ 48
2.8 ConvolutionalLayers.......................... 49
2.9 Squeeze-and-ExcitationNetworks................... 61
2.10FullyConnectedLayers......................... 62
2.11 Batch normalization and Rectified Linear Units . . . . . . . . . . . 63
2.12ResidualLayers ............................. 67
2.13OverfittingandUnderfitting...................... 69
2.14Summary................................. 73

3 Searching 75
3.1 Minimax................................. 80
3.2 Alpha-BetaSearch............................ 86
3.3 AdvancedTechniques ......................... 91
3.4 ANoteonDeepBlue.......................... 94

CONTENTS
3.5 Monte-CarloTreeSearch........................100
3.6 Summary.................................121

4 Modern AI Approaches - A Deep Dive 123
4.1 AlphaGo.................................126
4.2 AlphaGoZero..............................149
4.3 AlphaZero................................162
4.4 LeelaChessZero(Lc0) .........................174
4.5 FatFritz..................................182
4.6 Efficiently Updateable Neural Networks (NNUE) . . . . . . . . . . 191
4.7 FatFritz2.................................216
4.8 Maia ...................................217
4.9 Conclusion................................227

5 HexapawnZero 231
5.1 TheNetwork...............................233
5.2 GameLogic ...............................236
5.3 SupervisedLearning ..........................242
5.4 “Zero-like”ReinforcementLearning . . . . . . . . . . . . . . . . .249
5.5 Summary.................................259

6 Conclusion and Outlook
Parent - By Ernest Bonnem Date 2022-07-30 03:54 Upvotes 1
Danke Lothar, sehr interessant !
- By Lothar Jung Date 2022-08-20 10:39 Upvotes 1
Veröffentlichung über „Benchmarking TPU, GPU, and CPU Platforms for DeepLearning“:

https://www.researchgate.net/publication/334695156_Benchmarking_TPU_GPU_and_CPU_Platforms_for_Deep_Learning
- By Lothar Jung Date 2022-10-10 09:47 Upvotes 1
Veröffentlichung über „WIDE ATTENTION IS THE WAY FORWARD FOR TRANSFORMER“:

https://arxiv.org/pdf/2210.00640.pdf
- By Lothar Jung Date 2022-10-18 08:04 Upvotes 1
Veröffentlichung über „FP8 FORMATS FOR DEEP LEARNING“:

https://arxiv.org/pdf/2209.05433.pdf
- By Lothar Jung Date 2022-10-19 20:19 Edited 2022-10-19 20:30
Veröffentlichungen über Posits:

https://spectrum.ieee.org/floating-point-numbers-posits-processor

https://www.cs.cornell.edu/courses/cs6120/2019fa/blog/posits/

https://posithub.org/docs/Posits4.pdf

Dieses reduzierte FP-Zahlenformat steht an, das Training von AI-Netzen erheblich zu verkürzen.
Sowohl in der Software, als auch hardwareseitig.
- By Lothar Jung Date 2022-10-20 13:52 Edited 2022-10-20 14:00 Upvotes 1
Weiter zu Posits:

Posit-Zahlen sind eine neue Art, reelle Zahlen für Computer darzustellen, eine Alternative zu den standardmäßigen IEEE-Gleitkommaformaten. Der Hauptvorteil von Posit-Zahlen ist die Möglichkeit, mit einer bestimmten Anzahl von Bits eine höhere Genauigkeit oder einen größeren Dynamikbereich zu erzielen. Wenn eine Anwendung beispielsweise von 64-Bit-IEEE-Fließkommazahlen auf 32-Bit-Posits umstellen kann, können doppelt so viele Zahlen gleichzeitig im Speicher abgelegt werden. Das kann einen großen Unterschied in der Leistung von Anwendungen machen, die große Datenmengen verarbeiten.

Niedrigpräzise Formate haben sich als effizienter Weg erwiesen, um nicht nur den Speicherbedarf, sondern auch die Hardware-Ressourcen und den Stromverbrauch von Deep-Learning-Berechnungen zu reduzieren. Unter dieser Prämisse scheint das numerische Format Posit ein sehr brauchbarer Ersatz für das IEEE-Gleitkommaformat zu sein, aber seine Anwendung auf das Training neuronaler Netze erfordert noch weitere Forschung. Einige vorläufige Ergebnisse haben gezeigt, dass 8-Bit-Posits (und noch kleinere) für die Inferenz und 16-Bit-Posits für das Training verwendet werden können, wobei die Modellgenauigkeit erhalten bleibt. Die hier vorgestellte Forschungsarbeit zielt darauf ab, die Durchführbarkeit des Trainings tiefer neuronaler Faltungsnetze unter Verwendung von Posits zu bewerten. Zu diesem Zweck wurde ein Software-Rahmenwerk entwickelt, um simulierte Posits und Quires in End-to-End-Training und Inferenz zu verwenden. Diese Implementierung ermöglicht die Verwendung beliebiger Bitgrößen, Konfigurationen und sogar gemischter Präzision, die für unterschiedliche Präzisionsanforderungen in verschiedenen Phasen geeignet sind. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass 8-Bit-Posits 32-Bit-Gleitkommazahlen während des Trainings ersetzen können, ohne dass dies negative Auswirkungen auf die resultierenden Verluste und die Genauigkeit hat.

Übersetzt mit DeepL (https://www.deepl.com/app/?utm_source=ios&utm_medium=app&utm_campaign=share-translation. Sie verweist auf diese: https://ieeexplore.ieee.org/document/9413919

Dieses reduzierte FP-Zahlenformat steht damit an, das Training von AI-Netzen erheblich zu verkürzen;
Sowohl software- als auch hardwareseitig. Zum Beispiel Lc0-NN als auch NNUEs in der Computerschachprogrammierung, siehe z.B. https://github.com/hpc-ulisboa/posit-neuralnet

Intel, Nvidia und ARM arbeiten an Gleitkomma-Standard der die Berechnungen
Um bisherige Workarounds bei Gleitkommazahlen für Machine Learning zu vereinheitlichen, treiben Intel, Nvidia und ARM einen gemeinsamen Standard voran.
Intel, Nvidia und ARM wollen mit FP8 einen neuen Standard für Gleitkommazahlen etablieren, der die bisherigen in IEEE 754 normierten Formate für 16, 32 und 64 Bit ergänzt. FP8 soll vor allem beim Trainieren von Machine-Learning-Modellen zum Einsatz kommen und Prozesse ohne nennenswerten Einfluss auf die Genauigkeit beschleunigen.
Wie die drei Hersteller erklären, gibt es derzeit verschiedene Ansätze, Gleitkommazahlen für das Machine Learning zu optimieren. Viele setzen auf einen Mixed-Precision-Weg, der beispielsweise Gleitkommazahlen halber und einfacher Präzision, aber auch FP16 mit 8-Bit-Integer-Werten (INT8) mischt. Aktuelle Prozessoren und Rechenbeschleuniger verarbeiten auch das benutzerdefinierte BFloat16 (BF16).

Siehe Heise: https://www.heise.de/select/ix/2022/11/2224812225142247937

Weitere Veröffentlichungen über Posits:

https://www.johndcook.com/blog/2018/04/11/anatomy-of-a-posit-number/

https://spectrum.ieee.org/floating-point-numbers-posits-processor

https://www.cs.cornell.edu/courses/cs6120/2019fa/blog/posits/

https://posithub.org/docs/Posits4.pdf
- By Lothar Jung Date 2022-10-20 15:51 Upvotes 1
Hier noch ein Heise-Artikel zu FP8:

https://www.heise.de/news/Gleitkommazahlen-im-Machine-Learning-Weniger-ist-mehr-fuer-Intel-Nvidia-und-ARM-7264714.html
- By Lothar Jung Date 2022-10-23 09:28 Edited 2022-10-23 09:31
Hier zwei lesenswerte Veröffentlichungen:

https://towardsdatascience.com/understanding-alphago-how-ai-think-and-learn-1-2-da07d3ec5278

https://towardsdatascience.com/understanding-alphago-how-ai-thinks-and-learns-advanced-d70780744dae

Sehr umfassend und anschaulich.
- By Lothar Jung Date 2022-10-27 18:13 Edited 2022-10-27 18:40 Upvotes 1
Veröffentlichungen und Erklärungen zu „Transformer“ in der KI:

https://de.wikipedia.org/wiki/Transformer_(Maschinelles_Lernen)?wprov=sfti1

https://www.alexanderthamm.com/de/data-science-glossar/transformer-maschinelles-lernen/

https://www.trans-kom.eu/bd14nr02/trans-kom_14_02_05_Krueger_NMUe.20211202.pdf

https://www.alexanderthamm.com/de/blog/transformer-im-uberblick-bert-gpt-3-und-co/
- By Lothar Jung Date 2022-11-12 09:29 Upvotes 2
Hier ein interaktives Buch über Deep Learning:

https://www.heise.de/hintergrund/Dive-Into-Deep-Learning-Ein-interaktives-Buch-fuer-DL-7337410.html
- By Lothar Jung Date 2022-11-13 13:10 Upvotes 1
Veröffentlichung „Learning to Play the Chess Variant Crazyhouse Above World Champion Level With Deep Neural Networks and Human Data“:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frai.2020.00024/full
- By Lothar Jung Date 2022-11-13 22:41 Upvotes 1
Hier das umfangreiche Buch „Dive into Deep Learning “als pdf:

https://export.arxiv.org/pdf/2106.11342v3.pdf

Unglaublich!
- - By Lothar Jung Date 2022-11-13 22:49 Edited 2022-11-13 22:51 Upvotes 1
Hier die pdf Ausgabe des Buches „Mathematics for Maschine Learning“:

https://mml-book.github.io/book/mml-book.pdf
Parent - By Ernest Bonnem Date 2022-11-14 03:34 Upvotes 2
Auch unglaublich, was man alles in Internet findet...

Bravo Lothar !!!
- By Lothar Jung Date 2022-11-27 19:05 Upvotes 1
Begriffserklärung von DAG:

https://www.bigdata-insider.de/was-ist-ein-directed-acyclic-graph-dag-a-1075296/
- By Lothar Jung Date 2022-12-07 14:10
Veröffentlichung über Schach-KI im Vergleich zu menschlichen Spieler bei Schach-Problemstellungen:

https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0747563222003569?token=98670C8C8DFD7B0D67ED1B3DAF10D77E8DBC836B7F1D1F440285EAC71DADF4D613A8B3A61CE77D735C5F784F64B25048&originRegion=eu-west-1&originCreation=20221207130700
- By Lothar Jung Date 2022-12-10 11:16 Edited 2022-12-10 11:20 Upvotes 1
Hier Quellen zu Alphacode: „Competition-level code generation with AlphaCode“

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq1158

https://www.deepmind.com/blog/competitive-programming-with-alphacode

https://alphacode.deepmind.com/
- By Lothar Jung Date 2022-12-10 13:31 Upvotes 1
Hier ein interaktive LernApp zu Python/KI:

https://apps.apple.com/de/app/tinkerstellar-learn-python-ml/id1567374120
- - By Lothar Jung Date 2022-12-15 21:15 Upvotes 1
Hier eine grundlegende Veröffentlichung über ML im Schach (Giraffe):

https://arxiv.org/pdf/1509.01549.pdf
Parent - By Lothar Jung Date 2023-07-18 14:31 Upvotes 1
Hier die Engine Giraffe auf Github:

https://github.com/ianfab/Giraffe
- By Lothar Jung Date 2023-01-14 06:11 Upvotes 1
Veröffentlichung über „Improving Chess Commentaries by Combining Language Models with Symbolic Reasoning Engines“:

https://arxiv.org/pdf/2212.08195.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-01-14 18:58 Upvotes 1
Veröffentlichung über „SentiMATE: Learning to play Chess through Natural Language Processing“:

https://arxiv.org/pdf/1907.08321.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-01-18 08:48 Upvotes 1
Hier ein Blog von Stanford zu „FlashAttention: Fast Transformer Training with Long Sequences“:

https://crfm.stanford.edu/2023/01/13/flashattention.html
- By Lothar Jung Date 2023-01-23 10:55 Upvotes 1
Veröffentlichung über "FlexiBERT: Are Current Transformer Architectures too Homogeneous and Rigid?":

https://arxiv.org/pdf/2205.11656.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-01-27 10:26 Edited 2023-01-27 10:29
Veröffentlichungen über MUZero Selflearning:

https://www.furidamu.org/blog/2020/12/22/muzero-intuition/

https://www.nature.com/articles/s41586-020-03051-4
- By Lothar Jung Date 2023-02-04 08:48
Hier eine Veröffentlichung von MS zu „Understanding INT4 Quantization for Transformer Models: Latency Speedup, Composability, and Failure Cases“:

https://arxiv.org/pdf/2301.12017.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-02-11 11:30 Upvotes 1
Hier eine Veröffentlichung über KI bei Spielen, mit Fokus auf Schach:

https://arxiv.org/pdf/2112.03178.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-03-01 10:54
Veröffentlichung über „Transformers learn in-context by gradient descent“:

https://arxiv.org/pdf/2212.07677.pdf
- - By Lothar Jung Date 2023-03-14 11:10
https://www.digitaltrends.com/gaming/games-ai-benchmark-chess-jeopardy-go/
Parent - By Peter Weise Date 2023-03-14 20:08 Upvotes 1
Na also: Rücktritt vom Rücktritt vom ...
Die 13te wird kommen ...
- By Lothar Jung Date 2023-03-21 05:23
https://arxiv.org/pdf/2203.08913.pdf

MEMORIZING TRANSFORMERS
- By Lothar Jung Date 2023-04-02 20:58
Hier gute YouTube-Verweise der MIT über Neurale Netzwerke:

If someone wants to learn neural networks, this set of MIT lectures are very good (consise, information dense but easy to follow):
(discovered on hackernews -- 4 lectures so far)
<https://www.youtube.com/watch?v=QDX-1M5Nj7s>
<https://www.youtube.com/watch?v=ySEx_Bqxvvo>
<https://www.youtube.com/watch?v=NmLK_WQBxB4>
<https://www.youtube.com/watch?v=3G5hWM6jqPk>
- By Lothar Jung Date 2023-04-12 16:14
Hier der Github zum NetzTool Netron:

https://github.com/lutzroeder/netron

Netron is a viewer for neural network, deep learning and machine learning models.

Netron supports ONNX, TensorFlow Lite, Caffe, Keras, Darknet, PaddlePaddle, ncnn, MNN, Core ML, RKNN, MXNet, MindSpore Lite, TNN, Barracuda, Tengine, CNTK, TensorFlow.js, Caffe2 and UFF.

Netron has experimental support for PyTorch, TensorFlow, TorchScript, OpenVINO, Torch, Vitis AI, kmodel, Arm NN, BigDL, Chainer, Deeplearning4j, MediaPipe, MegEngine, ML.NET and scikit-learn.
- By Lothar Jung Date 2023-05-23 19:22 Upvotes 1
Veröffentlichung über die KI-Simulation von 26 Atari 1000 Spiele:

https://storage.googleapis.com/pub-tools-public-publication-data/pdf/32d70c51892f8f53b29cae8091d3fab35d92b01a.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-06-08 16:46
Faster sorting algorithms discovered using deep reinforcement learning

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06004-9
- By Lothar Jung Date 2023-06-17 09:06
Eine umfangreiche Veröffentlichung führender KI-Wissenschaftler zu „ Benchmarking Neural Network Training Algorithms“:

https://arxiv.org/pdf/2306.07179.pdf
- By Lothar Jung Date 2023-07-18 19:57
Meta and Microsoft Introduce the Next Generation of Llama:

https://about.fb.com/news/2023/07/llama-2/
- By Lothar Jung Date 2023-07-19 09:00 Edited 2023-07-19 09:03
Hier der Heise Artikel:

Meta und Microsoft präsentieren neues Sprachmodell LLaMA 2 | heise online

https://www.heise.de/news/Mittwoch-Microsoft-will-Geld-fuer-KI-Metas-KI-auch-in-neuer-Version-kostenfrei-9220375.html
- By Lothar Jung Date 2023-07-21 21:12
1. Einleitung

- Definition von Maschinellem Lernen: Maschinelles Lernen bezeichnet eine Teilmenge der künstlichen Intelligenz (KI), bei der Algorithmen und Modelle entwickelt werden, die es Computern ermöglichen, aus Erfahrung zu lernen und Aufgaben ohne explizite Programmierung zu erledigen. Das Lernen erfolgt durch Mustererkennung und Anpassung von Modellen basierend auf vorhandenen Daten.
- Bedeutung und Anwendungsgebiete von Maschinellem Lernen: Maschinelles Lernen hat in den letzten Jahren eine immense Bedeutung erlangt und findet Anwendung in vielen Bereichen wie Bilderkennung, Sprachverarbeitung, Gesundheitswesen, Finanzen, Automobilindustrie, Robotik und mehr.
- Entwicklungsgeschichte und aktueller Stand: Die Ideen hinter dem Maschinellen Lernen reichen bis in die 1950er Jahre zurück. Mit dem Aufkommen großer Datenmengen und leistungsstarker Computer hat das Maschinelle Lernen in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht, insbesondere durch den Einsatz von Deep Learning und neuronalen Netzen.

2. Grundlagen des Maschinellen Lernens

- Supervised, Unsupervised und Reinforcement Learning: Beim überwachten Lernen werden Eingabe-Datensätze mit zugehörigen Ausgabe-Labels verwendet, um ein Modell zu trainieren. Beim unüberwachten Lernen gibt es keine Ausgabe-Labels, und das Modell entdeckt Strukturen und Muster in den Daten. Beim Reinforcement Learning lernt ein Agent durch Versuch und Irrtum, indem er Belohnungen oder Bestrafungen für seine Aktionen in einer Umgebung erhält.
- Datenrepräsentation und Feature Engineering: Die Qualität der Datenrepräsentation und die Auswahl relevanter Features beeinflussen die Leistungsfähigkeit eines Modells erheblich. Feature Engineering umfasst die Umwandlung roher Daten in für das Modell leichter interpretierbare und aussagekräftigere Merkmale.
- Trainings-, Validierungs- und Testdatensätze: Daten werden in Trainings-, Validierungs- und Testsets aufgeteilt, um das Modell zu trainieren, zu optimieren und schließlich auf unbekannten Daten zu evaluieren.

3. Überwachtes Lernen (Supervised Learning)

- Konzepte und Arbeitsweise: Supervised Learning lernt aus den gegebenen Eingabe-Ausgabe-Paaren, indem es eine Funktion erlernt, die die Eingabe auf die richtige Ausgabe abbildet.
- Klassifikation und Regressionsprobleme: Klassifikationsmodelle werden verwendet, um Eingaben in vordefinierte Klassen zu kategorisieren, während Regressionsmodelle kontinuierliche Werte vorhersagen.
- Lineare und nicht-lineare Modelle: Lineare Modelle sind einfach und interpretierbar, aber nicht immer ausreichend, um komplexe Zusammenhänge zu erfassen. Nicht-lineare Modelle wie Support Vector Machines, Entscheidungsbäume und künstliche neuronale Netze können komplexe Muster erkennen.

4. Unüberwachtes Lernen (Unsupervised Learning)

- Clustering-Algorithmen: Clustering-Algorithmen gruppieren ähnliche Datenpunkte zusammen, ohne dabei auf externe Klassenlabels zurückzugreifen.
- Dimensionsreduktion: Dimensionsreduktionstechniken helfen dabei, die Anzahl der Merkmale in den Daten zu verringern, indem unwichtige Informationen entfernt werden, während die Struktur und die wichtigsten Eigenschaften erhalten bleiben.
- Assoziationsregeln und Anwendung in Market Basket Analysis: Assoziationsregeln entdecken häufige Kombinationen von Elementen in Daten und werden oft im E-Commerce für Market Basket Analysis verwendet.

5. Reinforcement Learning

- Grundlegende Prinzipien: Reinforcement Learning basiert auf der Idee, dass ein Agent durch die Optimierung seiner Handlungen in einer Umgebung Belohnungen maximiert und Bestrafungen minimiert.
- Markov Decision Processes (MDPs) und Bellman-Gleichung: MDPs sind mathematische Modelle, die die Umgebung in einem Reinforcement Learning-Szenario formalisieren. Die Bellman-Gleichung beschreibt die optimale Wertfunktion, die den maximalen erwarteten Gesamtertrag für einen Agenten darstellt.
- Q-Learning und Deep Q-Networks (DQNs): Q-Learning ist ein weit verbreiteter Algorithmus für das Reinforcement Learning, und DQNs erweitern diesen Ansatz durch den Einsatz von neuronalen Netzen für die Approximation der Q-Funktion.

6. Evaluierung von Modellen

- Metriken zur Leistungsbewertung: Verschiedene Metriken wie Genauigkeit, Präzision, Recall und F1-Score werden verwendet, um die Leistung eines Modells zu bewerten, abhängig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung.
- Kreuzvalidierung und Overfitting: Kreuzvalidierung ist ein Verfahren, um die Stabilität und Generalisierungsfähigkeit eines Modells zu überprüfen. Overfitting tritt auf, wenn ein Modell zu stark auf die Trainingsdaten angepasst ist und daher auf neuen Daten schlecht abschneidet.
- Receiver Operating Characteristic (ROC) und Area Under the Curve (AUC): ROC-Kurven visualisieren die Leistung eines Klassifikators bei verschiedenen Schwellenwerten, und AUC gibt die Fläche unter der ROC-Kurve an, um die Gesamtperformance zu quantifizieren.

7. Vertiefende Konzepte

- Ensemble-Lernen: Ensemble-Lernen kombiniert mehrere Modelle, um die Gesamtleistung zu verbessern und Overfitting zu reduzieren. Beispiele sind Random Forests und Gradient Boosting.
- Transfer-Lernen und Domänenspezifität: Transfer-Lernen nutzt das Wissen, das in einem Modell für eine Aufgabe erlernt wurde, um die Leistung in einer anderen, verwandten Aufgabe zu verbessern. Domänenspezifische Modelle sind auf spezifische Aufgaben oder Branchen zugeschnitten.
- Deep Learning und Convolutional Neural Networks (CNNs) für Bildverarbeitung: Deep Learning verwendet neuronale Netze mit mehreren Schichten, um komplexe Probleme zu lösen. CNNs sind besonders gut geeignet für Bilderkennung und -klassifikation.
- Rekurrente neuronale Netze (RNNs) für Sequenzdaten: RNNs sind darauf ausgelegt, zeitliche Abhängigkeiten in Daten zu modellieren und werden oft für

Aufgaben wie maschinelles Übersetzen oder Textgenerierung verwendet.

8. Anwendungen von Maschinellem Lernen

- Natürliche Sprachverarbeitung (NLP) und Textanalyse: Maschinelles Lernen wird in NLP-Anwendungen wie Sentiment-Analyse, Named Entity Recognition und Sprachübersetzung eingesetzt.
- Bild- und Gesichtserkennung: Fortschritte in CNNs haben zu beeindruckenden Ergebnissen in der Bilderkennung, Objekterkennung und Gesichtserkennung geführt.
- Empfehlungssysteme: Maschinelles Lernen wird in Empfehlungssystemen eingesetzt, um personalisierte Vorschläge für Benutzer in E-Commerce, Social Media und Streaming-Diensten zu machen.
- Medizinische Diagnose und Predictive Maintenance in der Industrie: Maschinelles Lernen trägt zur Verbesserung der medizinischen Diagnose und Behandlungsplanung bei und unterstützt die vorbeugende Wartung von Industrieanlagen.

9. Herausforderungen und Ethik im Maschinellen Lernen

- Datenschutz und Datensicherheit: Die Verwendung großer Datenmengen erfordert den verantwortungsvollen Umgang mit personenbezogenen Informationen und Maßnahmen zur Gewährleistung der Datensicherheit.
- Bias und Fairness: Maschinelles Lernen kann aufgrund von Datenverzerrungen und Vorurteilen ungerechte Ergebnisse liefern. Die Vermeidung von Bias und die Förderung der Fairness sind wichtige ethische Herausforderungen.
- Interpretierbarkeit von Modellen: In vielen Anwendungen, insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen, ist es wichtig zu verstehen, wie und warum ein Modell bestimmte Entscheidungen trifft.
- Verantwortungsbewusste Nutzung von KI: Es ist entscheidend, dass die Entwicklung und Anwendung von KI-Systemen mit einem Fokus auf soziale Verantwortung und ethische Prinzipien erfolgt.

10. Zukunftsausblick

- Trends und Weiterentwicklung im Bereich des Maschinellen Lernens: Die Entwicklung von noch leistungsfähigeren Modellen, besseren Datenquellen und effizienteren Trainingsverfahren wird die Zukunft des Maschinellen Lernens prägen.
- Potenziale und mögliche Auswirkungen auf die Gesellschaft: Maschinelles Lernen wird voraussichtlich in vielen Branchen und Alltagsanwendungen einen immer größeren Einfluss haben, was sowohl positive als auch potenziell negative Auswirkungen mit sich bringt.

11. Fazit

- Zusammenfassung der wichtigsten Punkte: Maschinelles Lernen ist ein aufregendes Feld mit breiten Anwendungsmöglichkeiten und hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, grundlegend zu verändern.
- Ausblick auf die Bedeutung von Maschinellem Lernen in der Zukunft: Mit den fortschreitenden technologischen Entwicklungen und der zunehmenden Verfügbarkeit von Daten wird Maschinelles Lernen eine immer wichtigere Rolle in unserem täglichen Leben einnehmen. Es ist entscheidend, dass wir dabei ethische und soziale Aspekte nicht aus den Augen verlieren und verantwortungsbewusst mit dieser leistungsfähigen Technologie umgehen.
- By Lothar Jung Date 2023-07-23 09:13
Retentive Network:

https://arxiv.org/pdf/2307.08621.pdf
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