Schulungsübersicht
Modul 1: Python-Grundlagen für ML-Workflows
• Einstiegsveranstaltung und Umgebungseinrichtung
Ziele abstimmen und einen reproduzierbaren Python-ML-Arbeitsbereich einrichten
• Wesentliche Aspekte der Python-Sprache (Fast-Track)
Übersicht über Syntax, Kontrollfluss, Funktionen und Muster, die häufig in ML-Codebasen verwendet werden
• Datenstrukturen für ML
Listen, Dictionaries, Sets und Tuples für Features, Labels und Metadaten
• Comprehensions und funktionale Werkzeuge
Transformationen mit Comprehensions und höherstufigen Funktionen ausdrücken
• Objektorientiertes Python für ML-Entwickler
Klassen, Methoden, Komposition und praktische Designentscheidungen
• Dataclasses und leichtgewichtiges Modellieren
Typisierte Container für Konfiguration, Beispiele und Ergebnisse
• Decorators und Context-Manager
Timing, Caching, Logging und ressourcensichere Ausführungs Muster
• Arbeiten mit Dateien und Pfaden
Robuste Handhabung von Datensätzen und Serialisierungsformate
• Exceptions und defensives Programmieren
ML-Skripte schreiben, die sicher und transparent fehlschlagen
• Module, Packages und Projektstruktur
Wiederverwendbare ML-Codebasen organisieren
• Typing und Code-Qualität
Type Hints, Dokumentation und lint-freundliche Struktur
Modul 2: Numerisches Python, SciPy und Datenverarbeitung
• NumPy-Grundlagen für vektorisierte Berechnungen
Effiziente Array-Operationen und performancebewusstes Codieren
• Indizierung, Slicing, Broadcasting und Formen
Sichere Tensor-Manipulation und Form-Logik
• Lineare Algebra-Grundlagen mit NumPy und SciPy
Stabile Matrixoperationen und Zerlegungen, die in ML verwendet werden
• SciPy im Detail
Statistik, Optimierung, Kurvenanpassung und dünnbesetzte Matrizen
• Pandas für tabellarische ML-Daten
Bereinigen, Joinen, Aggregieren und Vorbereiten von Datensätzen
• scikit-learn im Detail
Estimator-Schnittstelle, Pipelines und reproduzierbare Workflows
• Grundlagen der Visualisierung
Diagnostische Plots zur Datenexploration und zum Modellverhalten
Modul 3: Programmiervorschläge für den Aufbau von ML-Anwendungen
• Vom Notebook zum wartbaren Projekt
Refactoring von explorativem Code in strukturierte Packages
• Konfigurationsverwaltung
Externisierte Parameter und Startvalidierung
• Logging, Warnungen und Observierbarkeit
Strukturiertes Logging für debuggbare ML-Systeme
• Wiederverwendbare Komponenten mit OOP und Komposition
Design von erweiterbaren Transformern und Prädiktoren
• Praktische Design Patterns
Pipeline-, Factory- oder Registry-, Strategy- und Adapter-Patterns
• Datenvalidierung und Schema-Checks
Stille Datenprobleme verhindern
• Performance und Profiling
Engpässe identifizieren und Optimierungstechniken anwenden
• Modell-I/O und Inference-Schnittstellen
Sichere Persistenz und saubere Vorhersageschnittstellen
• End-to-End-Minibuild
Produktionsähnliche ML-Pipeline mit Konfiguration und Logging
Modul 4: Statistisches Lernen für tabellarische, Text- und Bilddaten
• Grundlagen der Evaluation
Trainings- und Validierungsteilungen, ehrliche Kreuzvalidierung und geschäftsorientierte Metriken
• Fortgeschrittenes tabellarisches ML
Regularisierte GLMs, Baumensemble-Lösungen und leakage-freie Vorverarbeitung
• Kalibrierung und Unsicherheit
Platt-Skalierung, isotone Regression, Bootstrapping und konforme Vorhersagen
• Klassische NLP-Methoden
Tokenisierungskompromisse, TF-IDF, lineare Modelle und Naive Bayes
• Topic Modelling
LDA-Grundlagen und praktische Einschränkungen
• Klassische Bildverarbeitung
HOG, PCA und feature-basierte Pipelines
• Fehleranalyse
Erkennung von Bias, Label-Noise und scheinbaren Korrelationen
• Praxis-Labs
Leakage-freie tabellarische Pipeline
Vergleich und Interpretation von Text-Baselines
Klassisches Vision-Baseline mit strukturierter Fehleranalyse
Modul 5: Neuronale Netze für tabellarische, Text- und Bilddaten
• Meisterschaft des Training-Loops
Saubere PyTorch-Loops mit AMP, Clipping und Reproduzierbarkeit
• Optimierung und Regularisierung
Initialisierung, Normalisierung, Optimierer und Scheduler
• Gemischte Präzision und Skalierung
Gradient-Akkumulation und Checkpointing-Strategien
• Tabellarische neuronale Netze
Kategoriale Embeddings, Feature-Crosses und Ablationsstudien
• Text-neuronale Netze
Embeddings, CNNs, BiLSTM oder GRU und Sequenzverarbeitung
• Bild-neuronale Netze
CNN-Grundlagen und ResNet-ähnliche Architekturen
• Praxis-Labs
Wiederverwendbarer Trainingsrahmen
Vergleich tabellarisches NN vs. Boosting
CNN mit Augmentations- und Scheduling-Experimenten
Modul 6: Fortgeschrittene neuronale Architekturen
• Transfer-Learning-Strategien
Freeze- und Unfreeze-Muster, diskriminative Lernraten
• Transformer-Architekturen für Text
Interne workings der Self-Attention und Feintuning-Ansätze
• Vision-Backbones und dichte Vorhersagen
ResNet, EfficientNet, Vision Transformer und U-Net-Konzepte
• Fortgeschrittene tabellarische Architekturen
TabTransformer, FT-Transformer und Deep & Cross Networks
• Überlegungen zu Zeitreihendaten
Temporale Teilungen und Erkennung von Kovariate Shift
• PEFT- und Effizienztechniken
LoRA, Distillation und Quantisierungskompromisse
• Praxis-Labs
Feintuning eines vortrainierten Text-Transformers
Feintuning eines vortrainierten Vision-Modells
Vergleich tabellarischer Transformer vs. GBDT
Modul 7: Generative KI-Systeme
• Grundlagen des Promptings
Strukturiertes Prompting und kontrollierte Generierung
• LLM-Grundlagen
Tokenisierung, Instruction Tuning und Halluzinationsminderung
• Retrieval-Augmented Generation (RAG)
Chunking, Embeddings, hybride Suche und Bewertungsmetriken
• Feintuning-Strategien
LoRA und QLoRA mit Datenqualitätskontrollen
• Diffusionsmodelle
Intuition zur Latent Diffusion und praktische Anpassung
• Synthetische tabellarische Daten
CTGAN und Datenschutzüberlegungen
• Praxis-Labs
Produktionsähnliche RAG-Minianwendung
Strukturierte Ausgabevalidierung mit Schema-Enforcement
Optionale Diffusionsexperimente
Modul 8: KI-Agenten und MCP
• Design des Agenten-Loops
Beobachten, Planen, Handeln, Reflektieren und Persistenz
• Agenten-Architekturen
ReAct, Plan-and-Execute und Multi-Agent-Koordination
• Speicher-Management
Episodische, semantische und Scratchpad-Ansätze
• Tool-Integration und Sicherheit
Tool-Verträge, Sandboxing und Abwehr von Prompt-Injection-Angriffen
• Evaluationsrahmenwerke
Wiederspielbare Traces, Task-Suites und Regressionstests
• MCP und protokollbasierte Interoperabilität
Design von MCP-Servern mit sicherer Tool-Belichtung
• Praxis-Labs
Aufbau eines Agenten von Grund auf
Freigabe von Tools über einen MCP-ähnlichen Server
Erstellung eines Evaluations-Harnesses mit Sicherheitsauflagen
Voraussetzungen
Die Teilnehmenden sollten über praktische Kenntnisse in der Python-Programmierung verfügen.
Dieses Programm ist für technische Fachkräfte vom mittleren bis fortgeschrittenen Niveau konzipiert.
Erfahrungsberichte (3)
Mir hat besonders der Schluss gefallen, als wir die Zeit nahmen, mit CHAT GPT herumzuspielen. Der Raum war dafür jedoch nicht optimal eingerichtet – anstelle eines großen Tisches wären ein paar kleinere Tische nützlicher gewesen, damit wir in kleinen Gruppen zusammenkommen und brainstormen könnten.
Nola - Laramie County Community College
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
Dass es reale Firmendaten verwendete. Der Trainer hatte einen sehr guten Ansatz, indem er die Teilnehmer aktiv einbezog und sie miteinander wetteifern ließ.
Jimena Esquivel - Zaklad Uslugowy Hakoman Andrzej Cybulski
Kurs - Applied AI from Scratch in Python
Maschinelle Übersetzung