Module 39-Inf-13 Foundations of computational cognition

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Faculty

Person responsible for module

Regular cycle (beginning)

Discontinued

Newer version of this module

Credit points and duration

10 Credit points

For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.

Competencies

Die Studierenden lernen Fragestellungen des Maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz kennen, die historische Entwicklung der KI mit verschiedenen Schwerpunktrichtungen, die Formalisierung von Problemen in diesem Rahmen sowie einige grundlegende Techniken und Algorithmen zur Problemloesung. Sie können Probleme des maschinellen Lernens und der KI einordnen und exemplarisch mithilfe geeigneter Tools angehen.

Content of teaching

Dieses Modul besteht aus zwei Vorlesungen, "Grundlagen künstlicher Kognition I" und "Grundlagen künstlicher Kognition II" und zugehörigen Übungen/Projekten. Im ersten Teil wird in die Begriffe und Modellierungsweisen der KI, die grundlegenden Fragestellungen und Techniken eingeführt und exemplarisch an Beispielen gezeigt, wie die Techniken in konkreten Anwendungen umgesetzt werden können. Themen sind etwa: Problemlösen durch Suche, informierte Suche, lokale Suche, komplexe Suchheuristiken, Schwarmintelligenz, constraint satisfaction, Wissensrepräsentation und Planung, Inferenz von Regeln, Foil. In einem zweiten Teil werden verschiedene Probleme des maschinellen Lernens formalisiert und unterschiedliche Algorithmen eingeführt, die Beispielprobleme in konkreten Situationen algorithmisch lösen können. Themen sind etwa: Klassifikation und Regression durch Lazy learning, Entscheidungsbäume, lineare Verfahren, Adatron, Kernel-Adatron, Bayes-Klassifikator, zeitliche Aspekte behandelt durch MDPs, Reinforcementlernen, Kalman Filter, unüberwachte Verfahren wie Oja/Sanger, Fuzzy-Clustering.

Recommended previous knowledge

Das Modul baut auf Kenntnissen in Linearer Algebra und Analysis (entsprechend 24-M-Inf1 und 24-M-Inf2) und Programmierkenntnissen in Java (entsprechend 39-Inf-1) auf.
Kenntnisse in Objektorientierte Programmierung (entsprechend 39-Inf-2) werden empfohlen.

Necessary requirements

Explanation regarding the elements of the module

Notwendigkeit von drei Modulteilprüfungen:
Die Übungsaufgaben werden jeweils parallel zu den Übungen erbracht. Eine abschließende Überprüfung des Kompetenzerwerbs erfolgt am Ende des Moduls.

Module structure: 3 uPr 1

Courses

Grundlagen künstlicher Kognition I
Type exercise
Regular cycle WiSe
Workload5 60 h (30 + 30)
LP 2 [Pr]
Grundlagen künstlicher Kognition I
Type lecture
Regular cycle WiSe
Workload5 60 h (30 + 30)
LP 2
Grundlagen künstlicher Kognition II
Type exercise
Regular cycle SoSe
Workload5 60 h (30 + 30)
LP 2 [Pr]
Grundlagen künstlicher Kognition II
Type lecture
Regular cycle SoSe
Workload5 60 h (30 + 30)
LP 2

Examinations

portfolio
Allocated examiner Teaching staff of the course Grundlagen künstlicher Kognition I (exercise)
Weighting without grades
Workload -
LP2 -

Portfolio bestehend aus Übungs- oder Programmieraufgaben die veranstaltungsbegleitend und in der Regel zweiwöchentlich gestellt werden. Nachweis einer ausreichenden Zahl korrekt gelöster Aufgaben (in der Regel 50% der im Semester für das Lösen der Aufgaben erzielbaren Punkte).

portfolio
Allocated examiner Teaching staff of the course Grundlagen künstlicher Kognition II (exercise)
Weighting without grades
Workload -
LP2 -

Portfolio bestehend aus Übungs- oder Programmieraufgaben die veranstaltungsbegleitend und in der Regel zweiwöchentlich gestellt werden. Nachweis einer ausreichenden Zahl korrekt gelöster Aufgaben (in der Regel 50% der im Semester für das Lösen der Aufgaben erzielbaren Punkte).

written examination o. oral examination
Allocated examiner Person responsible for module examines or determines examiner
Weighting without grades
Workload 60h
LP2 2

Klausur im Umfang von 90 Minuten
Mündliche Prüfung im Umfang von 15-25 oder 25-30 Minuten.
Die Prüfung wird von jeweils einer im Modul lehrenden prüfungsberechtigten Person abgenommen. Die Festlegung treffen die Modulverantwortlichen.

Further notices

Bei diesem Modul handelt es sich um ein eingestelltes Angebot. Ein entsprechendes Angebot, um dieses Modul abzuschließen, wurde bis maximal Sommersemester 2016 vorgehalten. Genaue Regelungen zum Geltungsbereich s. jeweils aktuellste FsB Fassung. Eine neue Version dieses Moduls gilt seit dem Wintersemester 2015/16.
Bisheriger Angebotsturnus war jedes Wintersemester.

The module is used in these degree programmes:

Degree programme Version Recom­mended start 3 Duration Manda­tory option 4
Intelligence and Motion / Master of Science [FsB vom 15.10.2014 mit Berichtigung vom 02.03.2015 und Änderungen vom 15.05.2017, 01.11.2022 und 10.12.2024] 3. two semesters Compul­sory optional subject
Cognitive Informatics / 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] Bachelor with One Core Subject (Academic) 3. two semesters Obli­gation

Automatic check for completeness

The system can perform an automatic check for completeness for this module.


Legend

1
The module structure displays the required number of study requirements and examinations.
2
LP is the short form for credit points.
3
The figures in this column are the specialist semesters in which it is recommended to start the module. Depending on the individual study schedule, entirely different courses of study are possible and advisable.
4
Explanations on mandatory option: "Obligation" means: This module is mandatory for the course of the studies; "Optional obligation" means: This module belongs to a number of modules available for selection under certain circumstances. This is more precisely regulated by the "Subject-related regulations" (see navigation).
5
Workload (contact time + self-study)
SoSe
Summer semester
WiSe
Winter semester
SL
Study requirement
Pr
Examination
bPr
Number of examinations with grades
uPr
Number of examinations without grades
This academic achievement can be reported and recognised.