138.128 Machine Learning in Physics
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2021S, VU, 3.0h, 5.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 5.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Distance Learning

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage mit dem „Werkzeug“ Maschinellem Lernen umzugehen und dieses auf Probleme aus der Physik anzuwenden.

Für ein gegebenes Problem aus der Physik können sie

  • entscheiden, ob und warum es sich zur Behandlung durch Maschinelles Lernen eignet,
  • es in ein geeignetes Optimierungsproblem übersetzen,
  • abwägen, welche Lernalgorithmen sich grundlegend für dessen Lösung eignen.
  • einfache Algorithmen selbst auszuprogrammieren und, wenn nötig, auf geeignete Bibliotheken zuzugreifen,
  • sowie schließlich die Qualität des Lernerfolges der Maschine zu bewerten.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Im Rahmen der VU werden folgende Themen sowohl theoretisch als auch anhand von konkreten Problemstellungen besprochen:

  1. Einfache Optimierungsprobleme
  2. Lineare Regressionsanalyse, Über-/Unteranpassung, Regularisierung
  3. „Die wissenschaftliche Methode für Maschinen“
  4. Featureklassifizierung, Matrixvervollständig
  5. Nichtlinearität, Künstliche Neuronale Netze

Die Lehrveranstaltung wird in Englisch abgehalten.

Methoden

Im Rahmen der VU werden Konzepte des Machine Learnings und deren Anwendungen in der Physik erarbeitet und in Computer-Übungen vertieft.

Die VU beginnt mit einer Kurzeinführung in die Programmiersprache Python, die dann zur Lösung verwendet wird.

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mo.12:00 - 13:0001.03.2021 via GoToMeeting: https://global.gotomeeting.com/join/658089381 (LIVE)Institutsweite Vorbesprechung
Mi.15:00 - 16:0003.03.2021 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/98628921032 (LIVE)Vorbesprechung der LVA
Mi.16:30 - 18:0010.03.2021 - 23.06.2021 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498 (LIVE)Frage- und Diskussionseinheit
Machine Learning in Physics - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mo.01.03.202112:00 - 13:00 via GoToMeeting: https://global.gotomeeting.com/join/658089381Institutsweite Vorbesprechung
Mi.03.03.202115:00 - 16:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/98628921032Vorbesprechung der LVA
Mi.10.03.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.17.03.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.24.03.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.14.04.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.21.04.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.28.04.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.05.05.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.12.05.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.19.05.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.26.05.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.02.06.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.09.06.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.16.06.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit
Mi.23.06.202116:30 - 18:00 via Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/93149957498Frage- und Diskussionseinheit

Leistungsnachweis

Die Beurteilung erfolgt aufgrund von:

  1. wöchentlichen Programmierübungen, bei der die erlernten ML-Konzepte auf einfache Probleme angewandt werden,
  2. einer kurzen mündlichen Prüfung am Semesterende, bei der das Verständnis der Konzepte abgefragt wird (diese muss Covid-bedingt evtl. ersetzt werden)

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
15.02.2021 10:30 08.03.2021 23:00 08.03.2021 23:00

Curricula

Literatur

Vertiefende Literatur:

Vorkenntnisse

  • Lineare Algebra
  • Programmierkenntnisse
  • (Empfohlen: Quantentheorie)

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

  • Anwesenheitspflicht!

Sprache

Englisch