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 Dauer 21 Stunden

Schulungsübersicht

1. Einführung in Deep Reinforcement Learning

  • Was ist Reinforcement Learning?
  • Unterschiede zwischen überwachten, unüberwachten und verstärkenden Lernverfahren
  • Anwendungen von DRL in 2025 (Robotik, Gesundheitswesen, Finanzen, Logistik)
  • Verständnis der Interaktions Schleife zwischen Agent und Umgebung

2. Grundlagen des Reinforcement Learning

  • Markovsche Entscheidungsprozesse (MDP)
  • Zustand, Aktion, Belohnung, Politik und Wertfunktionen
  • Abwägung zwischen Erkundung (Exploration) und Ausnutzung (Exploitation)
  • Monte-Carlo-Methoden und Temporaldifferenz-Lernen (TD-Learning)

3. Implementierung grundlegender RL-Algorithmen

  • Tabellenbasierte Methoden: Dynamische Programmierung, Policy-Evaluation und Iteration
  • Q-Learning und SARSA
  • Epsilon-greedy-Erkundung und Abklingstrategien
  • Implementierung von RL-Umgebungen mit OpenAI Gymnasium

4. Überleitung zu Deep Reinforcement Learning

  • Einschränkungen der tabellenbasierten Methoden
  • Verwendung neuronaler Netze zur Funktionsapproximation
  • Architektur und Arbeitsablauf von Deep Q-Networks (DQN)
  • Experience Replay und Target-Netzwerke

5. Fortgeschrittene DRL-Algorithmen

  • Double DQN, Dueling DQN und Prioritized Experience Replay
  • Policy-Gradient-Methoden: REINFORCE-Algorithmus
  • Actor-Critic-Architekturen (A2C, A3C)
  • Proximal Policy Optimization (PPO)
  • Soft Actor-Critic (SAC)

6. Arbeit mit kontinuierlichen Aktionsräumen

  • Herausforderungen in der kontinuierlichen Steuerung
  • Verwendung von DDPG (Deep Deterministic Policy Gradient)
  • Twin Delayed DDPG (TD3)

7. Praktische Werkzeuge und Frameworks

  • Verwendung von Stable-Baselines3 und Ray RLlib
  • Protokollierung und Überwachung mit TensorBoard
  • Hyperparameter-Anpassung für DRL-Modelle

8. Belohnungs-Engineering und Umgebungsdesign

  • Belohnungsformung und Balancing von Strafen
  • Konzepte des Sim-to-Real-Transferlernens
  • Erstellung benutzerdefinierter Umgebungen in Gymnasium

9. Teilweise beobachtbare Umgebungen und Generalisierung

  • Umgang mit unvollständigen Zustandsinformationen (POMDPs)
  • Gedächtnisbasierte Ansätze mit LSTMs und RNNs
  • Verbesserung der Robustheit und Generalisierungsfähigkeit von Agenten

10. Spieltheorie und Multi-Agent-Reinforcement Learning

  • Einführung in Multi-Agenten-Umgebungen
  • Kooperation vs. Konkurrenz
  • Anwendungen im adversarialen Training und in der Strategieoptimierung

11. Fallstudien und reale Anwendungen

  • Simulationen für autonomes Fahren
  • Dynamische Preissetzung und Handelsstrategien im Finanzsektor
  • Robotik und industrielle Automatisierung

12. Fehlerbehebung und Optimierung

  • Diagnose instabilen Trainings
  • Management von Belohnungsverdünnung und Überanpassung (Overfitting)
  • Skalierung von DRL-Modellen auf GPUs und verteilten Systemen

13. Zusammenfassung und nächste Schritte

  • Rückblick auf die DRL-Architektur und die wichtigsten Algorithmen
  • Branchentrends und Forschungsrichtungen (z. B. RLHF, hybride Modelle)
  • Weitere Ressourcen und Lektüre

Voraussetzungen

  • Sicherer Umgang mit der Programmiersprache Python
  • Verständnis von Analysis und Lineare Algebra
  • Grundkenntnisse in Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik
  • Erfahrung im Aufbau von Machine-Learning-Modellen mit Python sowie NumPy oder TensorFlow/PyTorch

Zielgruppe

  • Entwickler mit Interesse an KI und intelligenten Systemen
  • Data Scientists, die Reinforcement-Learning-Frameworks erkunden
  • Machine-Learning-Engineers, die mit autonomen Systemen arbeiten

Teilnehmerzahl


Preis je Teilnehmer (exkl. USt)

Erfahrungsberichte (2)

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