Schulungsübersicht
Modul 1: Kern-Python für ML-Workflows
• Kick-off des Kurses und Umgebungseinrichtung
Ziele abstimmen und einen reproduzierbaren Python-ML-Arbeitsbereich einrichten
• Wesentliche Aspekte der Python-Sprache (Intensivkurs)
Überprüfung von Syntax, Kontrollfluss, Funktionen und Mustern, die in ML-Codebasen üblich sind
• Datenstrukturen für ML
Listen, Dictionaries, Sets und Tupels für Features, Labels und Metadaten
• Comprehensions und funktionale Werkzeuge
Transformationen durch Comprehensions und Higher-Order-Funktionen ausdrücken
• Objektorientiertes Python für ML-Entwickler
Klassen, Methoden, Komposition und praktische Designentscheidungen
• dataclasses und leichtgewichtiges Modellieren
Typisierte Container für Konfiguration, Beispiele und Ergebnisse
• Decorators und Context Manager
Timing, Caching, Logging und Ressourcen-sichere Ausführungsstrukturen
• Arbeit mit Dateien und Pfaden
Robuste Verarbeitung von Datensätzen und Serialisierungsformate
• Exceptions und defensives Programmieren
ML-Skripte schreiben, die sicher und transparent fehlschlagen
• Module, Pakete und Projektstruktur
Organisation von wiederverwendbaren ML-Codebasen
• Typisierung und Codequalität
Type Hints, Dokumentation und lint-freundliche Struktur
Modul 2: Numerisches Python, SciPy und Datenverarbeitung
• NumPy-Grundlagen für vektorierte Berechnungen
Effiziente Array-Operationen und performancebewusstes Coding
• Indizierung, Slicing, Broadcasting und Formen
Sichere Tensor-Manipulation und Verständnis von Shape-R reasoning
• Lineare Algebra-Grundlagen mit NumPy und SciPy
Stabile Matrixoperationen und Zerlegungen, die in ML verwendet werden
• Tiefgehende Betrachtung von SciPy
Statistik, Optimierung, Kurvenanpassung und sparse Matrizen
• Pandas für tabellarische ML-Daten
Bereinigung, Joins, Aggregationen und Vorbereitung von Datensätzen
• Tiefgehende Betrachtung von scikit-learn
Estimator-Schnittstelle, Pipelines und reproduzierbare Workflows
• Grundlagen der Visualisierung
Diagnoseplots zur Datenexploration und zum Verhalten von Modellen
Modul 3: Programmiermuster für den Aufbau von ML-Anwendungen
• Vom Notebook zum wartbaren Projekt
Refactoring von explorativem Code in strukturierte Pakete
• Konfigurationsmanagement
Externisierte Parameter und Validierung beim Start
• Logging, Warnungen und Observierbarkeit
Strukturiertes Logging für debugbare ML-Systeme
• Wiederverwendbare Komponenten mit OOP und Komposition
Gestaltung erweiterbarer Transformer und Prädiktoren
• Praktische Design-Patterns
Pipeline-, Factory- oder Registry-, Strategy- und Adapter-Patterns
• Datenvalidierung und Schema-Checks
Verhinderung stiller Datenprobleme
• Performance und Profiling
Identifizieren von Engpässen und Anwenden von Optimierungstechniken
• Model I/O und Inferenz-Schnittstellen
Sichere Persistenz und saubere Prediction-Schnittstellen
• End-to-End-Minibuild
ML-Pipeline im Produktionsstil mit Konfiguration und Logging
Modul 4: Statistisches Lernen für tabellarische, textliche und bildbasierte Daten
• Grundlagen der Evaluierung
Trainings- und Validierungssplits, ehrliche Kreuzvalidierung und geschäftsorientierte Metriken
• Fortgeschrittenes tabellarisches ML
Regularisierte GLMs, Tree-Ensembles und leakage-freie Vorverarbeitung
• Kalibrierung und Unsicherheit
Platt-Skalierung, isotonische Regression, Bootstrap und konforme Vorhersage
• Klassische NLP-Methoden
Kompromisse bei der Tokenisierung, TF-IDF, lineare Modelle und Naive Bayes
• Topic Modelling
LDA-Grundlagen und praktische Grenzen
• Klassische Computer Vision
HOG, PCA und feature-basierte Pipelines
• Fehleranalyse
Erkennung von Bias, Label Noise und scheinbaren Korrelationen
• Praktische Übungen (Labs)
Leakage-freie tabellarische Pipeline
Vergleich und Interpretation von Text-Baselines
Klassische Vision-Baseline mit strukturierter Fehleranalyse
Modul 5: Neuronale Netzwerke für tabellarische, textliche und bildbasierte Daten
• Meisterschaft des Training-Loops
Saubere PyTorch-Loops mit AMP, Clipping und Reproduzierbarkeit
• Optimierung und Regularisierung
Initialisierung, Normalisierung, Optimizer und Scheduler
• Gemischte Präzision und Skalierung
Gradient Accumulation und Checkpointing-Strategien
• Tabellarische neuronale Netzwerke
Kategoriale Embeddings, Feature Crosses und Abstudien
• Text-neuronale Netzwerke
Embeddings, CNNs, BiLSTM oder GRU und Sequenzbehandlung
• Vision-neuronale Netzwerke
Grundlagen der CNN und ResNet-ähnliche Architekturen
• Praktische Übungen (Labs)
Wiederverwendbares Trainings-Framework
Vergleich: Tabellarisches NN vs. Boosting
CNN mit Augmentations- und Scheduling-Experimenten
Modul 6: Fortgeschrittene neuronale Architekturen
• Strategien des Transfer Learning
Freeze- und Unfreeze-Muster, diskriminative Lernraten
• Transformer-Architekturen für Text
Interne Funktionsweise von Self-Attention und Fine-Tuning-Ansätze
• Vision-Backbones und dichte Vorhersage
ResNet, EfficientNet, Vision Transformer und U-Net-Konzepte
• Fortgeschrittene tabellarische Architekturen
TabTransformer, FT-Transformer und Deep-and-Cross Networks
• Überlegungen zu Zeitreihen
Temporäre Splits und Erkennung von Kovariaten-Shifts
• PEFT und Effizienztechniken
LoRA, Distillation und Kompromisse bei der Quantisierung
• Praktische Übungen (Labs)
Fine-Tuning eines vortrainierten Text-Transformers
Fine-Tuning eines vortrainierten Vision-Modells
Vergleich: Tabellarischer Transformer vs. GBDT
Modul 7: Generative KI-Systeme
• Grundlagen des Promptings
Strukturiertes Prompting und kontrollierte Generierung
• Grundlagen von LLMs
Tokenisierung, Instruction Tuning und Minderung von Halluzinationen
• Retrieval-Augmented Generation (RAG)
Chunking, Embeddings, hybride Suche und Evaluierungsmetriken
• Strategien des Fine-Tunings
LoRA und QLoRA mit Datenqualitätskontrollen
• Diffusionsmodelle
Intuition hinter Latent Diffusion und praktische Anpassung
• Synthetische tabellarische Daten
CTGAN und Datenschutzaspekte
• Praktische Übungen (Labs)
Mini-Anwendung im Produktionsstil für RAG
Validierung strukturierter Ausgaben mit Schemas durchsetzung
Optionale Experimente mit Diffusion
Modul 8: KI-Agenten und MCP
• Design der Agent-Schleife
Beobachten, Planen, Handeln, Reflektieren und Persistieren
• Architekturen von Agenten
ReAct, Plan-and-Execute und Multi-Agenten-Koordination
• Speicher-Mangement
Episodischer, semantischer und Scratchpad-Ansätze
• Tool-Integration und Sicherheit
Tool-Verträge, Sandboxing und Abwehr von Prompt-Injection
• Evaluierungsframeworks
Reproduzierbare Traces, Task-Suites und Regressionstests
• MCP und protokollbasierte Interoperabilität
Design von MCP-Servern mit sicherer Tool-Verfügbarkeit
• Praktische Übungen (Labs)
Einen Agenten von Grund auf bauen
Tools über einen MCP-ähnlichen Server verfügbar machen
Evaluierungs-Harness mit Sicherheitsauflagen erstellen
Voraussetzungen
Die Teilnehmenden sollten grundlegende Kenntnisse in der Python-Programmierung mitbringen.
Dieses Programm richtet sich an technische Fachkräfte auf fortgeschrittenem bis mittlerem Niveau.
Erfahrungsberichte (3)
Mir hat besonders der Schluss gefallen, als wir die Zeit nahmen, mit CHAT GPT herumzuspielen. Der Raum war dafür jedoch nicht optimal eingerichtet – anstelle eines großen Tisches wären ein paar kleinere Tische nützlicher gewesen, damit wir in kleinen Gruppen zusammenkommen und brainstormen könnten.
Nola - Laramie County Community College
Kurs - Artificial Intelligence (AI) Overview
Maschinelle Übersetzung
Nach grundlegenden Prinzipien arbeiten und sich innerhalb desselben Tages auf die Anwendung von Fallstudien konzentrieren
Maggie Webb - Department of Jobs, Regions, and Precincts
Kurs - Artificial Neural Networks, Machine Learning, Deep Thinking
Maschinelle Übersetzung
Dass es reale Firmendaten verwendete. Der Trainer hatte einen sehr guten Ansatz, indem er die Teilnehmer aktiv einbezog und sie miteinander wetteifern ließ.
Jimena Esquivel - Zaklad Uslugowy Hakoman Andrzej Cybulski
Kurs - Applied AI from Scratch in Python
Maschinelle Übersetzung