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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.

 56 Stunden

Teilnehmerzahl


Preis je Teilnehmer (exkl. USt)

Erfahrungsberichte (3)

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