
Machine Learning - kurz & gut
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Content
- Intro
- Titelblatt
- Urheberrecht ©
- Inhalt
- Kapitel 1: Einführung
- Wie du dieses Buch lesen kannst
- Arten von Machine Learning - ein Überblick
- Supervised Learning
- Klassifikation und Regression
- Unsupervised Learning
- Reinforcement Learning
- Große Sprachmodelle
- Kapitel 2: Quick-Start
- Unser erstes Python-Notebook
- Unser Beispiel: Irisblüten
- Wir bringen dem Computer bei, Irisblüten zu unterscheiden
- Nearest Neighbors
- Nearest Neighbors Classification
- Overfitting
- Underfitting
- Eine bessere Feature-Auswahl
- Weiterführende Links
- Kapitel 3: Datenimport und -vorbereitung
- Datenimport
- Das vorbereitete Projekt
- Preprocessing
- Fehlende Werte
- Dubletten
- Zeichendreher/Tippfehler
- Uneinheitliche Einheiten
- Unplausible Daten (Ausreißer)
- Weiterführende Links
- Kapitel 4: Supervised Learning
- Lineare Regression
- Loss-Funktion
- Ordinary Least Square
- Stochastic Gradient Descent
- Logistische Regression
- Logistische Regression der Irisdaten
- Support Vector Machine
- Nicht-lineare SVM
- Decision-Tree-Klassifikator
- Split-Kriterium: Gini Impurity vs. Entropie
- Random-Forest-Klassifikator
- Boosted Decision Trees
- Weiterführende Links
- Kapitel 5: Feature-Auswahl
- Reduzierung der Features
- Fluch der hohen Dimensionen
- Overfitting und Underfitting
- Auswahl der Features
- Feature Exploration
- Varianz und Korrelation
- Principal-Component-Analyse
- Feature-Selektion
- Selektion nach Varianz
- Selektion nach Tree-Modellen
- Rekursive Eliminierung nach Modellen
- Weiterführende Links
- Kapitel 6: Modellvalidierung
- Metrik für Klassifikation
- Accuracy
- Confusion Matrix
- Precision-Recall
- Receiver-Operating-Characteristic-(ROC-)Kurve
- Metrik für Regression
- Evaluierung
- Validierung
- Cross-Validation
- Hyperparameter-Suche
- Grid-Suche
- Zufallssuche
- Weiterführende Links
- Kapitel 7: Neuronale Netze und Deep Learning
- Iris mit neuronalen Netzen
- Das künstliche Neuron
- Die Aktivierungsfunktion
- Was kann man mit einem künstlichen Neuron machen?
- Feed Forward Networks
- Das vollständige Modell
- Training
- Bewertung
- Deep Neural Networks
- Anwendungsbeispiel: Erkennung von Verkehrsschildern
- Architektur
- Training
- Dropout
- Bewertung
- Data Augmentation
- Neuere Ansätze im Bereich CNN
- Weiterführende Links
- Kapitel 8: Unsupervised Learning mit Autoencodern
- Das Szenario: Visuelle Regressionstests mit Autoencodern - eingeschlichene Fehler erkennen
- Die Idee von Autoencodern
- Aufbau unseres Autoencoders
- Training und Ergebnisse
- Was passiert im Autoencoder?
- Fazit
- Weiterführende Links
- Kapitel 9: Deep Reinforcement Learning
- Grundkonzepte und Terminologie
- Verhalten in Training und Spiel
- Ein Beispiel: der hungrige Bär
- Optimierung als Herausforderung
- Technische Modellierung als OpenAI Environment
- Training mit PPO
- Training als Supervised-Deep-Learning-Problemstellung formulieren
- Der Policy-Loss
- Actor-Critic über das Value Network
- Sample-Effizienz und katastrophale Updates
- Exploration vs. Exploitation
- Fazit
- Weiterführende Links
- Kapitel 10: LLMs - moderne Sprachmodelle
- Große Sprachmodelle
- Einsatz von großen Sprachmodellen
- Tokenizer - Texte vorbereiten
- Anfragen als Unterhaltung
- Prompt Engineering
- Wahrscheinlichkeitsverteilungen, Temperatur und Top P
- Ein Beispiel mit Few Shot Learning
- LLMs auf einer großen Wissensbasis
- Workflows: RAG und ReAct
- Embeddings und Vektordatenbanken
- Encoder-Modelle: Darf's auch etwas weniger sein?
- Modellarchitekturen
- BERT - Encoder only
- Embeddings mit BERT
- Hugging-Face-Beispielanwendungen
- Finetuning
- Ein BERT-Modell für Sentiment Analysis
- Fazit
- Weiterführende Links
- Kapitel 11: MLOps - Machine Learning für die Praxis
- Phasen eines Machine-Learning-Projekts
- Unser Beispiel
- KPIs - Key Performance Indicators
- Training
- Ergebnisse
- Invarianten
- Der perfekte Schwellenwert
- Invarianten für die Wirtschaftlichkeit
- MLOps - Machine Learning Operations
- Monitoring und Drift-Erkennung - die Welt steht nicht still
- Analyse und Interpretation - Was ist das Problem mit unserem Modell?
- Wasserstein-Metrik
- Jensen-Shannon-Divergenz
- Detaillierte Analyse
- Re-Training .
- . oder Re-Engineering?
- Baselines und Fallbacks - Was machen wir, wenn unser Modell versagt?
- Produktiver Einsatz
- Fazit
- Weiterführende Links
- Index
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