Wurm / Steininger Schrödinger programmiert KI

Das etwas andere Fachbuch
1. Auflage 2025
ISBN: 978-3-367-10903-6
Verlag: Rheinwerk
Format: PDF
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 699 Seiten

Reihe: Rheinwerk Computing

Neu in der Kult-Reihe: einschlägige KI-Verfahren lernen!Du kannst schon mit Python programmieren und möchtest jetzt mit KI durchstarten? Und zwar wirklich selbst programmieren und lernen, was dahinter steckt? Perfekt! Schrödinger hat den gleichen Plan wie du und kennt zwei Profis, die euch alles erklären. Wichtige KI-Algorithmen, wie man sie implementiert und wann welcher am besten passt. Mit scikit-learn, TensorFlow und Keras lernt ihr mächtige Python-Bibliotheken und Frameworks kennen. Zu jedem Thema könnt ihr intuitiv mit Jupyter Notebooks arbeiten, die mit dem Code aus dem Buch online für euch bereit stehen.Schrödinger stellt meistens genau die Frage, die du auch gerade hattest, und Bernhard und Sebastian haben immer eine gute Antwort parat. Gemeinsam implementiert ihr Entscheidungsbäume und Co., arbeitet euch durch Zeitreihenanalysen und baut am Ende einen Chatbot mit eigenem GPT. Wenn etwas nicht gleich so läuft, wie es soll, wird getüftelt, erklärt und repariert, bis alles funktioniert – und ihr alles verstanden habt.Mit außergewöhnlichen Beispielen, in Farbe und fantastisch illustriert.Aus dem Inhalt:Warum Python für KI so genial istMerkmale, Räume und Vektoren – die Mathematik, mit der Maschinen lernenK-nearest Neighbors, k-means und DBScanDeep Learning mit mächtigen Bibliotheken: scikit-learn, TensorFlow und KerasClusteranalyseEntscheidungsbäumeBildklassifizierung: Hund oder Katze?Neuronale Netze und Transformer verstehenEin einfacher Chatbot mit eigenem GPT

Autoren/Hrsg.

Wurm, Bernhard

Steininger, Sebastian

Inhaltsverzeichnis

  1.  Große neue Welt -- Features ... 19

       Wieso neu? ... 20
       Die Dreifaltigkeit der KI-Welt ... 23
       Unendliche Räume ... 27
       Raumreduktion ... 32
       Ran an den Code, raus in die Cloud! ... 35
       Daten vorbereiten: Alles da, alles normal, alles klar? ... 42
       Einen schnellen Blick riskieren ... 44
       Ein Bild sagt mehr als tausend Worte ... 50
       Unterm Mikroskop ... 56
       Wurmlöcher -- Schrödingers Katze erkundet neue Dimensionen ... 61

  2.  Auf gute Nachbarschaft -- Abstandsmetriken, K-Means, DBScan und K-Nearest-Neighbor ... 69

       Geh auf Distanz! ... 70
       Tanz nicht aus der Reihe! -- Normalisierung ... 76
       Wie ähnlich wir uns doch sind ... 78
       Abstände in der Nussschale ... 82
       Der Durchschnitts-Nachbar ... 83
       Schwere Stellvertreter ... 88
       Orchideentypen ... 100
       Dicke Freunde ... 107
       Stressige Tage ... 110
       Drama-Nachbarn, die nicht ins Bild passen ... 117
       Neue Nachbarn ... 122
       Wertvorhersage mit KNN ... 124
       Gesellschaftsspiele in der Nachbarschaft ... 126
       Lärmbelästigung in der Nachbarschaft? ... 131

  3.  Was uns trennt und verbindet -- Clusteranalyse ... 141

       Aufstieg mit der Ellenbogentechnik ... 142
       Den Ellenbogen kommen sehen ... 146
       Schattenspiele ... 149
       Ich werfe Schatten ... 153
       Fertige Schatten ... 159

  4.  Pflanzenkunde -- Entscheidungsbäume ... 165

       Einfache Pflanzen ... 166
       Unordnung genau messen ... 169
       Von der Unordnung zur Information ... 171
       Schrödingers Tageszeitenbaum ... 172
       Der Kreislauf der Natur ... 177
       Baumnattern ... 182
       List Comprehension ... 184
       Die Informationen in der DNA ... 185
       Lass den Baum wachsen ... 187
       Pflanzenarten ... 190
       Neue Art züchten ... 192
       Die Gärtnerei ... 194
       Kontinuierliches Wachstum ... 197
       Kontinuierliches Wachstum in der Praxis ... 205
       Kontinuierlicher Fortschritt ... 209
       Ein Blick in die Zukunft ... 213
       Theoretische Vorhersagen ... 215
       Praktische Vorhersagen ... 218

  5.  Pflanzen im Fitnessstudio -- Modellbeurteilungen ... 223

       Fitnessvergleich ... 224
       Die Wahl des Besten ... 231
       Im Gleichgewicht der Widersprüche ... 233
       Fitness für die Formel 1 ... 233
       Fitnessübung: Wiederholung ... 236
       Viele, wenige oder doch wieder viele? ... 238
       Modelle am Leistungsprüfstand ... 241
       Fit im Code! Aber fit am (Taschen-)Rechner? ... 245

  6.  Wenn du den Wald vor lauter Bäumen nicht siehst -- Von Random Forest bis BoostedDecision Trees ... 249

       Klein, aber fein -- Pflanzenpflege ... 250
       Wenn du den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr siehst ... 253
       Monokultur ... 255
       Ab in die Baumschule ... 256
       Profi-Förster ... 259
       Pflanzenähnlichkeiten und Verwechslungen vermeiden ... 261
       Bäume im Trainingslager ... 267
       Entscheidungen im Raketentempo ... 274
       Einen Gang höher ... 279

  7.  Schreib, was ich denke! -- Levenshtein und N-Gramme ... 283

       Ähnliche, aber nicht gleiche Wörter ... 284
       Fehler korrigieren ... 290
       Ähnliche Produktnamen finden ... 293
       Das hört sich gleich an ... 295
       Ein Wort ergibt das andere: N-Gramme als digitale Wahrsager ... 301
       Noch mehr russische Mathematik: die Markov-Annahme ... 303
       Doppelter Wurstsalat ... 304
       Von Null auf N-Gramm -- Code statt Zaubersprüche ... 305
       Schrödingers Autovervollständigung ... 309
       Zeichen für Zeichen oder doch ein halber Satz? ... 312
       Die unbekannte Vorhersage: Back-off-Modelle ... 315
       Ich mag es groß ... 318
       Vorhersage auf Basis des zuletzt Gelesenen ... 320
       Textanalyse mit spaCy ... 325

  8.  Ich denke, also bin ich! -- Neuronale Netze ... 329

       Der kleinste Teil des Gehirns ... 330
       Denken wie ein Computer ... 339
       Erste Denkversuche ... 346
       Die zweite Epoche: Wiederholen hilft! ... 351
       Einer für alle und alle für einen ... 355
       Probieren geht über Studieren ... 367
       Ein neues Zuhause ... 376
       Schicht um Schicht wird dein Wissen dicht ... 383

  9.  Schulbeginn -- Wie neuronale Netze lernen ... 387

       Vom Zufall zur Information ... 388
       Lernen durch Lehren ... 427
       Handeln an der Wall Street ... 431
       Waldwanderung ins Tal ... 434
       Unterrichtswiederholung ... 440

10.  Herr Ingenieur Breitfuss -- Feature Engineering ... 445

       Wenn Daten einen Blackout haben ... 446
       Daten-Patchwork: flicken, was fehlt ... 451
       Die Daten-Dolmetscher ... 457
       Dolmetscher-Training ... 460
       Du bist nicht normal! ... 463
       Normal werden ... 468
       Vom Laien zum Datendolmetsch-Profi ... 470

11.  Von der Schule an die Uni -- Neuronale Netze anwenden ... 475

       Modelle an der Universität ... 476
       Wie schnell lernst du? ... 477
       Wachstum einmal anders ... 480
       Studentenleben ... 483
       Der Optimizer ... 484
       Wenn die Jeans nicht passt ... 486
       Aufhören, wenn es am schönsten ist ... 488
       Daten grafisch auswerten ... 490
       Dropout ... 491
       Der Weg ist das Ziel ... 493
       Auf eigene Kosten leben ... 494
       Die Spitze des Eisbergs ... 496
       Tuning-Werkstatt ... 503
       Die Spreu vom Weizen trennen ... 508
       Wettrennen ... 514
       Klausur ... 519

12.  Ein Bild sagt mehr als tausend Worte -- Neuronale Netze und Bilder ... 523

       Ich fühle mich beobachtet ... 524
       Ein Bild »tensorfizieren« ... 528
       Freibad ... 530
       Kernel ... 533
       Links, zwo, drei, vier, links ... ... 537
       Bild-ung ... 540
       CNN ... 543
       Kunst am Bau ... 547
       Klassenfoto der 10 C ... 548
       Falten sind ein Zeichen von Weisheit ... 551
       Das Rudel bekommt Zuwachs ... 554
       Zu faul zum Lernen ... 557
       Wenn Faulheit zur Gewohnheit wird ... 562

13.  Heute ist das Gestern von morgen -- Zeitreihen ... 567

       Den Fluss der Zeit verstehen ... 568
       Zeitreisen für Anfänger ... 570
       Ein Gastronom beim Wahrsager ... 578
       Die Periode ... 586
       Tod der Statistik ... 589
       Zeitreisen für Fortgeschrittene ... 592
       Zu einfach für das RNN ... 597
       Reisen in die Vergangenheit ... 601

14.  Abrakadabra, Text verwandle dich! -- Tokenizing und Embedding ... 605

       Das Wörterbuch der Zahlen ... 606
       Partner finden ... 609
       Onlinedating ... 611
       Mit Tokens in die Spielhalle ... 613
       Ein Raum sagt mehr als tausend Worte ... 616
       Ich packe meinen Koffer und nehme mit ... ... 616
       Den Wörtern müssen Taten folgen ... 620
       Räume, die Sinn ergeben ... 623
       Zauberschule -- der Vektorenzauber ... 629
       Und es geht doch! ... 634
       Ein Wörterbuch schreiben ... 637
       Eine neue Epoche ... 641

15.  Transformer auf der Jagd nach Bedeutung -- Transformer ... 645

       Ich verstehe nur Bahnhof ... 646
       Geotracking für die Wächter ... 654
       Aufmerksamkeit ist der Schlüssel zum Erfolg ... 656
       Wächter beim Maskenball ... 660
       Schrödinger baut einen Wächter-Killer ... 663
       Gratulation! ... 691

  Index ... 697

Über Autor(innen)

Wurm, Bernhard
Bernhard Wurm ist Softwareentwickler aus Leidenschaft und kann sich noch sehr gut an seine ersten Programmierversuche erinnern. Er weiß, dass gute Nerven und Ausdauer genauso gefragt sind wie Neugierde und Spaß am logischen Denken. Auf jeden Fall hat ihn noch kein Programm in die Knie gezwungen; er studierte prompt Information Engineering und Management sowie Software Engineering. Inzwischen leitet er ein österreichisches Software-Unternehmen. Seine Interessen sind breit gestreut, aber immer computer-affin: Sie reichen von Distributed Computing über die digitale Bilderverarbeitung und Software-Architekturen bis hin zu den neuesten Technologien.

Steininger, Sebastian
Sebastian Steininger unterrichtet an der HTL Neufelden Informatik und Maschinelles Lernen. Als echter »AI Native« hat er schon zu seiner Schulzeit als selbstständiger Softwareentwickler gearbeitet und in seiner Matura-Arbeit Machine Learning praktisch angewandt. Sebastian und Bernhard haben schon so manches IT-Projekt gemeinsam zum Erfolg geführt. Kein Wunder, dass sie auch Schrödinger und dir alles gemeinsam erklären möchten. Sebastian hat sich das maschinelle Lernen zum fachlichen Schwerpunkt gemacht und begeistert sich für die Wissensvermittlung.