Schulungsübersicht
1. Einführung in Deep Reinforcement Learning
- Was ist Reinforcement Learning?
- Unterschiede zwischen Supervised, Unsupervised und Reinforcement Learning
- Anwendungen von DRL im Jahr 2025 (Robotik, Gesundheitswesen, Finanzen, Logistik)
- Verständnis des Agenten-Umgebungs-Interaktionszyklus
2. Grundlagen des Reinforcement Learning
- Markov Decision Processes (MDP)
- Zustand, Aktion, Belohnung, Policy und Wertfunktionen
- Trade-off zwischen Exploration und Exploitation
- Monte-Carlo-Methoden und Temporal-Difference (TD)-Lernen
3. Implementierung grundlegender RL-Algorithmen
- Tabellarische Methoden: Dynamische Programmierung, Policy-Evaluation und Iteration
- Q-Learning und SARSA
- Epsilon-greedy-Exploration und Dämpfungsstrategien
- Implementierung von RL-Umgebungen mit OpenAI Gymnasium
4. Übergang zu Deep Reinforcement Learning
- Einschränkungen tabellarischer Methoden
- Verwendung neuronaler Netze zur Funktionsapproximation
- Deep Q-Network (DQN)-Architektur und Arbeitsablauf
- Experience Replay und Target Networks
5. Fortgeschrittene DRL-Algorithmen
- Double DQN, Dueling DQN und Prioritized Experience Replay
- Policy Gradient Methoden: REINFORCE-Algorithmus
- Actor-Critic-Architekturen (A2C, A3C)
- Proximal Policy Optimization (PPO)
- Soft Actor-Critic (SAC)
6. Umgang mit kontinuierlichen Aktionsräumen
- Herausforderungen bei der kontinuierlichen Steuerung
- Verwendung von DDPG (Deep Deterministic Policy Gradient)
- Twin Delayed DDPG (TD3)
7. Praktische Tools und Frameworks
- Nutzung von Stable-Baselines3 und Ray RLlib
- Protokollierung und Überwachung mit TensorBoard
- Hyperparameter-Tuning für DRL-Modelle
8. Reward Engineering und Umgebungsdesign
- Reward Shaping und Balance von Strafen
- Konzepte für Sim-to-Real-Transfer Learning
- Erstellung von benutzerdefinierten Umgebungen in Gymnasium
9. Teilweise beobachtbare Umgebungen und Generalisierung
- Umgang mit unvollständigen Zustandsinformationen (POMDPs)
- Gedächtnisbasierte Ansätze mit LSTMs und RNNs
- Verbesserung der Robustheit und Generalisierungsfähigkeit von Agenten
10. Spieltheorie und Multi-Agent Reinforcement Learning
- Einführung in Multi-Agenten-Umgebungen
- Kooperation vs. Wettbewerb
- Anwendungen im adversarialen Training und bei der Strategieoptimierung
11. Fallstudien und reale Anwendungen
- Simulationen für autonomes Fahren
- Dynamische Preisgestaltung und Handelsstrategien in der Finanzwelt
- Robotik und industrielle Automatisierung
12. Fehlerbehebung und Optimierung
- Diagnose instabiler Trainingsläufe
- Umgang mit spärlicher Belohnung und Overfitting
- Skalierung von DRL-Modellen auf GPUs und verteilten Systemen
13. Zusammenfassung und nächste Schritte
- Rückblick auf DRL-Architektur und wichtige Algorithmen
- Branchentrends und Forschungsrichtungen (z. B. RLHF, hybride Modelle)
- Weitere Ressourcen und Lektüren
Voraussetzungen
- Kenntnisse in der Python-Programmierung
- Verständnis für Analysis und Lineare Algebra
- Grundkenntnisse in Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik
- Erfahrung im Aufbau von Machine-Learning-Modellen mit Python sowie NumPy oder TensorFlow/PyTorch
Zielgruppe
- Entwickler, die sich für KI und intelligente Systeme interessieren
- Data Scientists, die Reinforcement-Learning-Frameworks erkunden
- Machine-Learning-Ingenieure, die mit autonomen Systemen arbeiten
Erfahrungsberichte (2)
Erfahrungsaufbau im Bereich der Prompt-Wiederholung für Personen, die zuvor keine KI genutzt haben, sowie die Einführung alternativer Methoden der KI-Nutzung für bestehende Anwender.
Matthew Gay - Tarsus Pharmaceuticals
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