Schrödinger programmiert KI

1. Große neue Welt -- Features ... 19

Wieso neu? ... 20
Die Dreifaltigkeit der KI-Welt ... 23
Unendliche Räume ... 27
Raumreduktion ... 32
Ran an den Code, raus in die Cloud! ... 35
Daten vorbereiten: Alles da, alles normal, alles klar? ... 42
Einen schnellen Blick riskieren ... 44
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte ... 50
Unterm Mikroskop ... 56
Wurmlöcher -- Schrödingers Katze erkundet neue Dimensionen ... 61

2. Auf gute Nachbarschaft -- Abstandsmetriken, K-Means, DBScan und K-Nearest-Neighbor ... 69

Geh auf Distanz! ... 70
Tanz nicht aus der Reihe! -- Normalisierung ... 76
Wie ähnlich wir uns doch sind ... 78
Abstände in der Nussschale ... 82
Der Durchschnitts-Nachbar ... 83
Schwere Stellvertreter ... 88
Orchideentypen ... 100
Dicke Freunde ... 107
Stressige Tage ... 110
Drama-Nachbarn, die nicht ins Bild passen ... 117
Neue Nachbarn ... 122
Wertvorhersage mit KNN ... 124
Gesellschaftsspiele in der Nachbarschaft ... 126
Lärmbelästigung in der Nachbarschaft? ... 131

3. Was uns trennt und verbindet -- Clusteranalyse ... 141

Aufstieg mit der Ellenbogentechnik ... 142
Den Ellenbogen kommen sehen ... 146
Schattenspiele ... 149
Ich werfe Schatten ... 153
Fertige Schatten ... 159

4. Pflanzenkunde -- Entscheidungsbäume ... 165

Einfache Pflanzen ... 166
Unordnung genau messen ... 169
Von der Unordnung zur Information ... 171
Schrödingers Tageszeitenbaum ... 172
Der Kreislauf der Natur ... 177
Baumnattern ... 182
List Comprehension ... 184
Die Informationen in der DNA ... 185
Lass den Baum wachsen ... 187
Pflanzenarten ... 190
Neue Art züchten ... 192
Die Gärtnerei ... 194
Kontinuierliches Wachstum ... 197
Kontinuierliches Wachstum in der Praxis ... 205
Kontinuierlicher Fortschritt ... 209
Ein Blick in die Zukunft ... 213
Theoretische Vorhersagen ... 215
Praktische Vorhersagen ... 218

5. Pflanzen im Fitnessstudio -- Modellbeurteilungen ... 223

Fitnessvergleich ... 224
Die Wahl des Besten ... 231
Im Gleichgewicht der Widersprüche ... 233
Fitness für die Formel 1 ... 233
Fitnessübung: Wiederholung ... 236
Viele, wenige oder doch wieder viele? ... 238
Modelle am Leistungsprüfstand ... 241
Fit im Code! Aber fit am (Taschen-)Rechner? ... 245

6. Wenn du den Wald vor lauter Bäumen nicht siehst -- Von Random Forest bis BoostedDecision Trees ... 249

Klein, aber fein -- Pflanzenpflege ... 250
Wenn du den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr siehst ... 253
Monokultur ... 255
Ab in die Baumschule ... 256
Profi-Förster ... 259
Pflanzenähnlichkeiten und Verwechslungen vermeiden ... 261
Bäume im Trainingslager ... 267
Entscheidungen im Raketentempo ... 274
Einen Gang höher ... 279

7. Schreib, was ich denke! -- Levenshtein und N-Gramme ... 283

Ähnliche, aber nicht gleiche Wörter ... 284
Fehler korrigieren ... 290
Ähnliche Produktnamen finden ... 293
Das hört sich gleich an ... 295
Ein Wort ergibt das andere: N-Gramme als digitale Wahrsager ... 301
Noch mehr russische Mathematik: die Markov-Annahme ... 303
Doppelter Wurstsalat ... 304
Von Null auf N-Gramm -- Code statt Zaubersprüche ... 305
Schrödingers Autovervollständigung ... 309
Zeichen für Zeichen oder doch ein halber Satz? ... 312
Die unbekannte Vorhersage: Back-off-Modelle ... 315
Ich mag es groß ... 318
Vorhersage auf Basis des zuletzt Gelesenen ... 320
Textanalyse mit spaCy ... 325

8. Ich denke, also bin ich! -- Neuronale Netze ... 329

Der kleinste Teil des Gehirns ... 330
Denken wie ein Computer ... 339
Erste Denkversuche ... 346
Die zweite Epoche: Wiederholen hilft! ... 351
Einer für alle und alle für einen ... 355
Probieren geht über Studieren ... 367
Ein neues Zuhause ... 376
Schicht um Schicht wird dein Wissen dicht ... 383

9. Schulbeginn -- Wie neuronale Netze lernen ... 387

Vom Zufall zur Information ... 388
Lernen durch Lehren ... 427
Handeln an der Wall Street ... 431
Waldwanderung ins Tal ... 434
Unterrichtswiederholung ... 440

10. Herr Ingenieur Breitfuss -- Feature Engineering ... 445

Wenn Daten einen Blackout haben ... 446
Daten-Patchwork: flicken, was fehlt ... 451
Die Daten-Dolmetscher ... 457
Dolmetscher-Training ... 460
Du bist nicht normal! ... 463
Normal werden ... 468
Vom Laien zum Datendolmetsch-Profi ... 470

11. Von der Schule an die Uni -- Neuronale Netze anwenden ... 475

Modelle an der Universität ... 476
Wie schnell lernst du? ... 477
Wachstum einmal anders ... 480
Studentenleben ... 483
Der Optimizer ... 484
Wenn die Jeans nicht passt ... 486
Aufhören, wenn es am schönsten ist ... 488
Daten grafisch auswerten ... 490
Dropout ... 491
Der Weg ist das Ziel ... 493
Auf eigene Kosten leben ... 494
Die Spitze des Eisbergs ... 496
Tuning-Werkstatt ... 503
Die Spreu vom Weizen trennen ... 508
Wettrennen ... 514
Klausur ... 519

12. Ein Bild sagt mehr als tausend Worte -- Neuronale Netze und Bilder ... 523

Ich fühle mich beobachtet ... 524
Ein Bild »tensorfizieren« ... 528
Freibad ... 530
Kernel ... 533
Links, zwo, drei, vier, links ... ... 537
Bild-ung ... 540
CNN ... 543
Kunst am Bau ... 547
Klassenfoto der 10 C ... 548
Falten sind ein Zeichen von Weisheit ... 551
Das Rudel bekommt Zuwachs ... 554
Zu faul zum Lernen ... 557
Wenn Faulheit zur Gewohnheit wird ... 562

13. Heute ist das Gestern von morgen -- Zeitreihen ... 567

Den Fluss der Zeit verstehen ... 568
Zeitreisen für Anfänger ... 570
Ein Gastronom beim Wahrsager ... 578
Die Periode ... 586
Tod der Statistik ... 589
Zeitreisen für Fortgeschrittene ... 592
Zu einfach für das RNN ... 597
Reisen in die Vergangenheit ... 601

14. Abrakadabra, Text verwandle dich! -- Tokenizing und Embedding ... 605

Das Wörterbuch der Zahlen ... 606
Partner finden ... 609
Onlinedating ... 611
Mit Tokens in die Spielhalle ... 613
Ein Raum sagt mehr als tausend Worte ... 616
Ich packe meinen Koffer und nehme mit ... ... 616
Den Wörtern müssen Taten folgen ... 620
Räume, die Sinn ergeben ... 623
Zauberschule -- der Vektorenzauber ... 629
Und es geht doch! ... 634
Ein Wörterbuch schreiben ... 637
Eine neue Epoche ... 641

15. Transformer auf der Jagd nach Bedeutung -- Transformer ... 645

Ich verstehe nur Bahnhof ... 646
Geotracking für die Wächter ... 654
Aufmerksamkeit ist der Schlüssel zum Erfolg ... 656
Wächter beim Maskenball ... 660
Schrödinger baut einen Wächter-Killer ... 663
Gratulation! ... 691

Index ... 697