Modul 39-IndErg-LUV Menschliches und maschinelles Lernen und Verstehen

Fakultät

Modulverantwortliche*r

Turnus (Beginn)

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

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

Kompetenzen

In diesem Modul erhalten die Studierenden Einblicke in die Konzepte „Verstehen“ und „Lernen“, die in vielen Disziplinen eine grundlegende Rolle spielen, aus ingenieurs- und sozialwissenschaftlicher Perspektive, wie z.B. Informatik, Psychologie oder Linguistik. Sie werden in der Lage sein, elementare Konzepte und damit verbundene Methoden aus unterschiedlichen Disziplinen zu benennen, zu erläutern und miteinander in Beziehung zu setzen. Die TeilnehmerInnen werden befähigt, Konzepte und Methoden der von ihnen primär studierten Disziplin kritisch zu reflektieren. Durch die interdisziplinäre Breite wird der wissenschaftliche Horizont der TeilnehmerInnen erweitert. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, eigeninitiativ Herangehensweisen zu entwickeln, um mit neuen Fragestellungen umzugehen und in einem interdisziplinären Team zu reflektieren. Außerdem werden sie in ihrer Fähigkeit gestärkt, Sachverhalte und Zusammenhänge, die außerhalb ihrer Fachdisziplin liegen, zu erklären und zu verstehen.

Lehrinhalte

Maschinelles Lernen spielt eine zunehmend wichtige Rolle in immer mehr Bereichen sowohl des Alltagslebens als auch der Wissenschaft, unterscheidet sich jedoch in wesentlichen Aspekten von menschlichem Lernen und Verstehen und entzieht sich dadurch einem intuitiven Verständnis. In diesem Modul befassen sich Studierende mit den Konzepten „Verstehen“ und „Lernen“, die in vielen Disziplinen eine grundlegende Rolle spielen. Hierbei werden Perspektiven aus ingenieurs- und sozialwissenschaftlichen Disziplinen integriert, wie z.B. Informatik, Psychologie oder Linguistik.

Aus technischer Perspektive werden ausgewählte Themen aus dem Bereich der KI und des maschinellen Lernens, wie z.B. Optimierungsverfahren, lineare und nicht-lineare Klassifikatoren, Deep Learning oder symbol-basierte Schlussfolgerungs- und Planungsansätze u.a. für die Robotik behandelt, aus sozialwissenschaftlicher Perspektive werden Themen aus Bereichen der psychologischen Lerntheorie oder sprachwissenschaftlicher Theorien zum Spracherwerb behandelt.

Neben Theorien werden praktische Umsetzungen durch Implementierungen oder Experimente zum Lernen und Verstehen bei Menschen und Maschinen in wöchentlichen Vorlesungen, Workshops und angeleitetem Selbststudium behandelt. Dabei werden aus technischer und sozialwissenschaftlicher Perspektive grundlegende Konzepte, Methoden und Erkenntnisse zum Lernen, Verstehen und Erklären adressiert. Die jeweilige Stoffauswahl wird im ekvv im Kommentar spezifiziert.

Empfohlene Vorkenntnisse

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

Das Modul besteht im Vorlesungsteil aus eingeladenen Fachvorträgen aus den unterschiedlichen Disziplinen, ergänzt durch nachbereitende Kurzvorträge (Pitches) von Studierenden sowie durch interaktive erläuternde Vorträge der Lehrenden zur weiteren Einordnung. In den Workshops werden die Vorlesungen vor- und nachbereitet. Ein elementarer Grundbaustein besteht dabei in dem gegenseitigen Erklären der verstandenen und nichtverstandenen disziplinären Konzepte sowie dem Reflektieren des Vorgehens der adressierten Disziplin. Das angeleitete Selbststudium bietet die Möglichkeit, sich mit spezifischen Themen vertieft auseinanderzusetzen.

Modulstruktur: 1 SL, 1 uPr 1

Veranstaltungen

Lernen und Verstehen
Art Vorlesung
Turnus WiSe
Workload5 60h (30 + 30)
LP 2 [SL]
Lernen und Verstehen: Angeleitetes Selbststudium
Art Angeleitetes Selbststudium
Turnus WiSe
Workload5 90h (0 + 90)
LP 3
Lernen und Verstehen: Workshop
Art Seminar
Turnus WiSe
Workload5 60h (30 + 30)
LP 2

Studienleistungen

Veranstaltung Workload LP2
Lernen und Verstehen (Vorlesung)

Die Veranstaltungsteilnehmer*innen halten im Rahmen der Vorlesungstermine einen 5-minütigen Kurzvortrag, der als Auftakt für eine fachliche Diskussion geeignet ist und der Nachbereitung einer vorangegangen Vorlesungseinheit dient.

siehe oben siehe oben

Prüfungen

Veranstaltungsübergreifend
Art Portfolio
Gewichtung unbenotet
Workload 90h
LP2 3

Das Portfolio umfasst zunächst die Dokumentation wöchentlich durchzuführender peer-Learning Aktivitäten (konkret das gegenseitige Erklären von Inhalten der Vorlesung „Lernen und Verstehen“) in festgelegten Gruppen der Studierenden. Hierbei soll dargelegt werden, wie sich aus der Reflexion der Vorlesungsinhalte jene Fragestellungen, Diskussionen und Thematiken entwickelt haben, welche rückblickend inhaltliche Schwerpunkte der wöchentlichen Austauschtreffen bildeten.
Den zweiten Teil des Portfolios bildet eine Hausarbeit. Hierzu erfolgt zunächst die Entwicklung einer dem Prüfungsziel angemessenen eigenen Fragestellung zu einem selbst formulierten Problem aus einer Modulveranstaltung in Abstimmung mit dem*der Prüfer*in. Daran anknüpfend erfolgt eine schriftliche wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der gefundenen Frage unter Berücksichtigung der einschlägigen Fachliteratur. Teil der Hausarbeit kann auch die Dokumentation und Auswertung der Durchführung eigener Experimente oder Implementierungen sein.
Das Portfolio hat einen Umfang von 10-15 Seiten, wobei ca. 3-5 Seiten auf die Dokumentation des Peer-Learnings und ca. 7-10 Seiten auf die Ausarbeitung zur gefundenen Fragestellung entfallen.

Weitere Hinweise

Das Empfohlene Fachsemester zur Aufnahme des Moduls im Bachelor ist das 3. bzw. 5. Fachsemester .
Sollte das Modul im Rahmen der Individuellen Ergänzung im Master studiert werden, wird empfohlen, das Modul im 1. Fachsemester zu beginnen.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Individueller Ergänzungsbereich – Allgemeine Angebote / Individueller Ergänzungsbereich im Bachelor [] Technische Fakultät 3. o. 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Technische Fakultät - Angebote für den Individuellen Ergänzungsbereich / Individueller Ergänzungsbereich im Bachelor [] 3. o. 5. 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 Navigation).
5
Workload (Kontaktzeit + Selbststudium)
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.