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
Erfahrungsberichte (2)
Erfahrungsaufbau im Bereich der Prompt-Wiederholung für Personen, die zuvor keine KI genutzt haben, sowie die Einführung alternativer Methoden der KI-Nutzung für bestehende Anwender.
Matthew Gay - Tarsus Pharmaceuticals
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