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Modul 39-Inf-AKS Anwendungen Kognitiver Systeme

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Sommersemester, das Modul wird mindestens zweijährlich angeboten

Leistungspunkte und Dauer

5 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen aktuelle Methoden der Cognitive Science kennenlernen und praktische Erfahrung sammeln, wie diese für komplexere Anwendungsgebiete eingesetzt werden. Dieses umfasst die mathematische Formalisierung der zugrundeliegenden Sachverhalte, die Kenntnis spezieller Algorithmen, als auch deren konkrete Umsetzung und Einbindung in Verfahrensketten. Die Veranstaltung wird von einem praktischen Teil begleitet, in dem die Studierenden die Verfahren konkret ausprobieren sollen.

The students get knowledge about recent methods in cognitive science, and they acquire expertise how to use these methods in complex application domains. These competences cover mathematical formalization of the fundamental settings, knowledge about specific relevant algorithms, as well as its adaptation in concrete applications and typical work flows. The lecture is accompanied by practical exercises where the students experiment with the algorithms in concrete applications.

Lehrinhalte

In diesem Modul soll exemplarisch an einem Anwendungsgebiet wie dem Web demonstriert werden, wie effiziente Verfahren des maschinellen Lernens zur Strukturierung der vorhandenen Information dienen kann. Behandelte Thematiken sind: Graphanalyse mit Pagerank, Dimensionsreduktion und Visualisierung (etwa ICA, MDS, Isomap, LLE, t-SNE, Laplacian Eigenmaps und Erweiterungen, Evaluationsverfahren), Clustering (etwa Spectral Clustering, Affinity Propagation, Relational Clustering, Evaluationen), Prototypen-basierte Klassifikation (GLVQ, Matrix Lernen, Relational LVQ), Deep Learning. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Verfahren für nicht-vektorielle Daten sowie Effizienzüberlegungen.

In the module, relevant techniques of cognitive science are considered as regards their applicability in an exemplary domain such as the web to efficiently structure the available information. Topics which are covered include the following: graph analysis with Pagerank, dimensionality reduction and data visualisation (e.g. ICA, MDS, Isomap, LLE, t-SNE, Laplacian Eigenmaps and extensions, evaluation), clustering (e.g. spectral clustering, affinity propagation, relational clustering, evaluation), prototype-based classification (GLVQ, matrix learning, relational LVQ), deep learning). Thereby, the focus lies on methods which are suited for non-vectorial data and efficient realisations.

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in Algorithmen und Datenstrukturen oder vergleichbare Kenntnisse, Mathematik

Introduction to computer science (such as algorithms and data structures), introduction to mathematics

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

Von den Veranstaltungen Maschinelles Lernen im Web (V+Ü), Softcomputing für die Bioinformatik (V+Ü) oder Modern Data Analysis (V+Pj) kann jeweils eine ausgewählt werden.
Die Modul(teil)prüfung kann in einigen Studiengängen nach Wahl der Studierenden auch "unbenotet" erbracht werden. Vor Erbringung ist eine entsprechende Festlegung vorzunehmen, eine nachträgliche Änderung (benotet - unbenotet) ist ausgeschlossen. Wird diese Option gewählt, ist es nicht möglich, dieses Modul zu verwenden, um es in einen Studiengang einzubringen, in dem dieses Modul bei der Gesamtnotenberechnung berücksichtigt wird.

Modulstruktur: 0-1 bPr, 0-1 uPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
Maschinelles Lernen im Web oder Modern Data Analysis oder Softcomputing für die Bioinformatik Übung Sommersemester, mindestens 2-jährlich 30h (30 + 0) 1
Maschinelles Lernen im Web oder Modern Data Analysis oder Softcomputing für die Bioinformatik Vorlesung Sommersemester, mindestens 2-jährlich 60h (30 + 30) 2 [Pr] [Pr]

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Maschinelles Lernen im Web oder Modern Data Analysis oder Softcomputing für die Bioinformatik (Vorlesung)

In einigen Studiengängen der Technischen Fakultät kann die Modulprüfung nach Wahl der Studierenden auch "unbenotet" erbracht werden (s. Erläuterungen zu den Modulelementen und die jeweilige FsB). Wird die unbenotete Option gewählt, ist es nicht möglich, dieses Modul zu verwenden, um es in einen Studiengang einzubringen, in dem dieses Modul bei der Gesamtnotenberechnung berücksichtigt wird.
Erläuterungen zu dieser Prüfung siehe unten (benotete Prüfungsvariante).

Portfolio mit Abschlussprüfung unbenotet 60h 2
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Maschinelles Lernen im Web oder Modern Data Analysis oder Softcomputing für die Bioinformatik (Vorlesung)

Portfolio aus Übungs- oder Programmieraufgaben, die veranstaltungsbegleitend und in der Regel zweiwöchentlich gestellt werden, und mündlicher Abschlussprüfung (in der Regel 15 min). Die Übungsaufgaben ergänzen und vertiefen den Inhalt der Vorlesung.
Nachweis einer ausreichenden Zahl korrekt gelöster Übungsaufgaben (in der Regel 50% der im Semester für das Lösen der Aufgaben erzielbaren Punkte).
Die abschließende mündliche Prüfung bezieht sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bzw. Projekt

Portfolio consisting of per default two-weekly exercises or programming tasks and final oral exam (per default 15 minutes). The exercises are based on the content of the lecture and enable students to train and further investigate the topics. It is required that a sufficient percentage of the exercises are successfully completed (per default 50% of the total number of points which can be achieved during a semester). The final oral exam concerns both, the content of the lecture as well as the exercises.

Portfolio mit Abschlussprüfung 1 60h 2
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Variante Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017 und 02.05.2018] 1-Fach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] 1-Fach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017 und 02.05.2018] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigungen vom 17.11.2014 und 01.12.2015] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Data Science / Master of Science [FsB vom 06.04.2018] Variante 1 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Data Science / Master of Science [FsB vom 06.04.2018] Variante 2 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Informatik / Bachelor [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017 und 02.05.2018] Nebenfach (fw) Praktische Informatik 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Informatik / Bachelor [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017 und 02.05.2018] Nebenfach (fw) Technische Informatik 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Informatik / Bachelor [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] Nebenfach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 27.07.2018] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014,15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Kognitive Informatik / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017 und 02.05.2018] 1-Fach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Kognitive Informatik / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigung vom 01.12.2015] 1-Fach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor of Arts|Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] 1-Fach (fw) 4. o. 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Berichtigung vom 10.01.2017 und Änderungen vom 15.09.2017 und 02.05.2018] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 01.12.2015 und Berichtigungen vom 01.04.2014, 17.11.2014 und 12.07.2017] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe rechtes Menü).
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Modulelemente

Veranstaltungen

Prüfungen

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

Modullisten zeigen

Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science: 1-Fach (fw)

Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]

Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science

Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigungen vom 17.11.2014 und 01.12.2015]

Data Science / Master of Science // Variante 1

Data Science / Master of Science // Variante 2

Informatik / Bachelor: Nebenfach (fw) // Praktische Informatik

Informatik / Bachelor: Nebenfach (fw) // Technische Informatik

Informatik / Bachelor: Nebenfach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]

Intelligente Systeme / Master of Science

Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014,15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014]

Kognitive Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw)

Kognitive Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigung vom 01.12.2015]

Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor of Arts|Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]

Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science

Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 01.12.2015 und Berichtigungen vom 01.04.2014, 17.11.2014 und 12.07.2017]