Schulungsübersicht
Modul 1: Kern-Python für ML-Workflows
• Einstieg in den Kurs und Einrichtung der Umgebung
Ziele abstecken und ein reproduzierbares Python-ML-Arbeitsumfeld aufbauen
• Wesentliche Elemente der Python-Sprache (Fast-Track)
Syntax, Kontrollfluss, Funktionen und Muster, die häufig in ML-Codebasen verwendet werden
• 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
Getypete Container für Konfiguration, Beispiele und Ergebnisse
• Decorators und Context Manager
Muster zur Timing-Messung, Caching, Protokollierung und ressourcenschonender Ausführung
• Arbeit mit Dateien und Pfaden
Robuste Datenmengenverarbeitung und Serialisierungsformate
• Ausnahmen und defensives Programmieren
ML-Skripte schreiben, die sicher und transparent fehlschlagen
• Modules, Packages und Projektstruktur
Wiederverwendbare ML-Codebasen organisieren
• Typisierung und Codequalität
Type Hints, Dokumentation und lint-freundliche Struktur
Modul 2: Numerisches Python, SciPy und Datenverarbeitung
• NumPy-Grundlagen für vektorisierte Berechnungen
Effiziente Array-Operationen und performanzbewusstes Codieren
• Indexing, Slicing, Broadcasting und Formen
Sichere Tensor-Manipulation und Formreasoning
• Lineare Algebra-Grundlagen mit NumPy und SciPy
Stabile Matrixoperationen und Zerlegungen, die in der ML verwendet werden
• Tiefgehende Einführung in SciPy
Statistik, Optimierung, Kurvenanpassung und dünnbesetzte Matrizen
• Pandas für tabellarische ML-Daten
Bereinigen, Verbinden, Aggregieren und Vorbereiten von Datensätzen
• Tiefgehende Einführung in scikit-learn
Schätzer-Schnittstelle, Pipelines und reproduzierbare Workflows
• Grundlagen der Visualisierung
Diagnostische Plots zur Datenerkundung und zum Modellverhalten
Modul 3: Programmiermuster für den Aufbau von ML-Anwendungen
• Vom Notebook zum wartbaren Projekt
Explorativen Code in strukturierte Packages umgestalten
• Konfigurationsverwaltung
Externe Parameter und Startvalidierung
• Logging, Warnungen und Beobachtbarkeit
Strukturiertes Logging für debugbare ML-Systeme
• Wiederverwendbare Komponenten mit OOP und Komposition
Erweiterbare Transformer und Predictoren entwerfen
• Praktische Design-Patterns
Pipeline-, Factory- oder Registry-, Strategy- und Adapter-Patterns
• Datenvalidierung und Schemaprüfungen
Stille Datenprobleme verhindern
• Performance und Profiling
Engpässe identifizieren und Optimierungstechniken anwenden
• Modell-Ein-/Ausgabe und Inferenz-Schnittstellen
Sichere Persistenz und saubere Vorhersage-Schnittstellen
• End-to-End-Mini-Build
ML-Pipeline im Produktionsstil mit Konfiguration und Logging
Modul 4: Statistisches Lernen für tabellarische, Text- und Bilddaten
• Grundlagen der Evaluation
Train-/Validierungs-Splits, ehrliche Kreuzvalidierung und geschäftsorientierte Metriken
• Fortgeschrittenes tabellarisches ML
Regularisierte GLMs, Baum-Ensembles und Leakage-freie Vorverarbeitung
• Kalibrierung und Unsicherheit
Platt-Skalierung, isotone Regression, Bootstrap und konforme Vorhersage
• Klassische NLP-Methoden
Tokenisierung-Trade-offs, TF-IDF, lineare Modelle und Naive Bayes
• Topic Modeling
LDA-Grundlagen und praktische Grenzen
• Klassisches Computer Vision
HOG, PCA und feature-basierte Pipelines
• Fehleranalyse
Bias-Erkennung, Label-Rauschen und falsche Korrelationen
• Praktische Labore
Leakage-freie tabellarische Pipeline
Vergleich und Interpretation von Text-Baselines
Klassische Vision-Baseline mit strukturierter Fehleranalyse
Modul 5: Neuronale Netze für tabellarische, Text- und Bilddaten
• Meisterschaft des Trainingsloops
Saubere PyTorch-Schleifen mit AMP, Clipping und Reproduzierbarkeit
• Optimierung und Regularisierung
Initialisierung, Normalisierung, Optimierer und Scheduler
• Gemischte Genauigkeit und Skalierung
Gradientenakkumulation und Checkpointing-Strategien
• Tabellarische neuronale Netze
Kategoriale Embeddings, Feature-Crosses und Abstudien
• Text-neuronale Netze
Embeddings, CNNs, BiLSTM oder GRU und Sequenzbehandlung
• Vision-neuronale Netze
CNN-Grundlagen und ResNet-ähnliche Architekturen
• Praktische Labore
Wiederverwendbares Trainingsframework
Vergleich tabellarischer NN vs. Boosting
CNN mit Augmentation und Scheduling-Experimenten
Modul 6: Fortgeschrittene neuronale Architekturen
• Transfer-Learning-Strategien
Freeze- und Unfreeze-Muster, diskriminative Lernraten
• Transformer-Architekturen für Text
Internes Self-Attention und Fine-Tuning-Ansätze
• Vision-Backbones und Dense Prediction
ResNet, EfficientNet, Vision Transformer und U-Net-Konzepte
• Fortgeschrittene tabellarische Architekturen
TabTransformer, FT-Transformer und Deep-and-Cross Networks
• Zeitreihen-Überlegungen
Zeitliche Splits und Erkennung von Kovariatenverschiebungen
• PEFT und Effizienztechniken
LoRA, Distillation und Quantisierungs-Trade-offs
• Praktische Labore
Fine-Tuning vortrainierter Text-Transformer
Fine-Tuning vortrainiertes Vision-Modell
Vergleich Tabellarischer Transformer vs. GBDT
Modul 7: Generative KI-Systeme
• Grundlagen des Promptings
Strukturiertes Prompting und kontrollierte Generierung
• Grundlagen der LLMs
Tokenisierung, Instruction Tuning und Vermeidung von Halluzinationen
• Retrieval-Augmented Generation (RAG)
Chunking, Embeddings, Hybrid-Suche und Evaluationsmetriken
• Fine-Tuning-Strategien
LoRA und QLoRA mit Datenqualitätskontrollen
• Diffusionsmodelle
Intuition hinter Latent Diffusion und praktische Anpassung
‥ Synthetische tabellarische Daten
CTGAN und Datenschutzüberlegungen
• Praktische Labore
RAG-Mini-Applikation im Produktionsstil
Validierung strukturierter Ausgabe mit Schema-Durchsetzung
Optionale Diffusions-Experimente
Modul 8: KI-Agenten und MCP
• Design des Agenten-Loops
Beobachten, Planen, Handeln, Reflektieren und Persistenz
• Architekturen für Agenten
ReAct, Plan-and-Execute und Multi-Agent-Koordination
• Speicherbereichsmanagement
Episodischer, semantischer und Scratchpad-Ansätze
• Werkzeugintegration und Sicherheit
Tool-Verträge, Sandboxing und Verteidigung gegen Prompt-Injection
• Evaluationsframeworks
Replayable Traces, Task-Suites und Regressionstests
• MCP und protokollbasierte Interoperabilität
Entwurf von MCP-Servern mit sicherer Tool-Exposition
• Praktische Labore
Einen Agenten von Grund auf bauen
Tools über einen MCP-ähnlichen Server exponieren
Evaluation-Harness mit Sicherheitsbeschränkungen erstellen
Voraussetzungen
Die Teilnehmenden sollten über fundierte Kenntnisse in der Python-Programmierung verfügen.
Dieses Programm richtet sich an technisch versierte Fachkräfte mit fortgeschrittenen bis mittleren Kenntnissen.
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