Illtalgymnasium zu Gast im InfoLab

Am Dienstag, den 14.01.2025, besucht eine 10. Klasse des Illtalgymnasiums das InfoLab. Nach einer Studieninformation lernen die Schüler*innen Grundlagen der Künstlichen Intelligenz und implementieren ein Neuronales Netz. Der Besuch endet mit einer Campusführung und dem Besuch in der Mensa.

Ablauf

09:00 – 09:30 Uhr Vortrag zu den Informatikstudiengängen an der UdS 
09:30 – 09:45 Uhr Pause 
09:45 – 11:45 Uhr Workshop zu Neuronalen Netzen 
11:45 – 12:15 Uhr Campus-Führung 
12:15 – 13:00 UhrEssen in der Mensa


Aufgabe

Das Programm soll handschriftliche Ziffern von 0 – 9 erkennen.

Warum geht das nicht mit einem klassischen Programm?

Da Handschriften einzigartig sind, sind auch die Bilder der Ziffern einzigartig. Das Programm kann nicht alle handgeschriebenen Ziffern auswendig lernen, da jede neue Ziffern etwas anders aussehen wird. Das Programm muss Eingaben erkennen, die es vorher noch nie gesehen hat.

Algorithmen des Maschinellen Lernens – als Teil der Künstlichen Intelligenz – können nach einer Trainingsphase auch auf Eingaben reagieren, die nicht im Training dabei waren. In diesem Workshop nutzen wir dafür ein Neuronales Netz, das mit der Bibliothek PyTorch in Python programmiert wird.

Nach dem Training kann das erstellte Neuronale Netz dahingehend bewertet werden, wie gut es die Aufgabe erfüllt.

Maschinelles Lernen

Der Workshop

Im Workshop wird erklärt, wie mit Python und PyTorch ein Neuronales Netz für das MNIST-Dataset trainiert werden kann. Das MNIST-Dataset enthält Schriftproben für die Ziffern 0 bis 9. Das Neuronale Netz soll danach mit hoher Sicherheit handschriftliche Ziffern erkennen können.

MNIST-Dataset

Von Josef Steppan – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64810040

Neuronales Netz

PyTorch-Tutorial

Jupyter Notebook zum Download

2024_06_06_Neuronales_Netz_für_das_MNIST_Dataset.ipynb

In CoLab: https://colab.research.google.com/drive/1siDxH4qgLsR64tf8Qfmn3jM6j16pCHs9?usp=sharing

Dokumentation