Maschinelles Lernen Klasse 9

Wie bringst du einem Hund bei, sich beim Kommando „Sitz!“ hinzusetzen? Wie einem Kleinkind, Äpfel von Birnen zu unterscheiden? Maschinen lernen erstaunlich ähnlich.

Merke: Maschinelles Lernen

Beim maschinellen Lernen sucht ein Computer selbst Muster und Regeln in (meist sehr vielen) Daten. Das Gelernte wird in einem Modell gespeichert. Dieses Modell kann danach auf neue, unbekannte Daten angewendet werden.

Trainingsdaten ──► Lernverfahren ──► Modell
                                        │
                  neue Daten ──────────►└──► Vorhersage / Entscheidung

Drei Arten des Lernens

	Bestärkendes Lernen	Überwachtes Lernen	Unüberwachtes Lernen
Idee	lernen durch Belohnung und Bestrafung	lernen aus beschrifteten Beispielen	Muster in unbeschrifteten Daten finden
Vergleich	Hund bekommt Leckerli	Kind lernt mit Bilderbuch: „Das ist ein Apfel.“	Kind sortiert Bausteine selbst in Gruppen
Ziel	Belohnung langfristig maximieren	vorhersagen oder klassifizieren	Gruppen oder Auffälligkeiten entdecken
Beispiel	Spiele, Roboter, Empfehlungen	Spamfilter, Tumor auf Röntgenbild erkennen	Kundengruppen, Betrugserkennung
Seite	Bestärkendes Lernen	Überwachtes Lernen	Unüberwachtes Lernen

Das Modell kennt nur seine Daten

Ein Modell, das mit Bananen trainiert wurde („gelb = reif, grün = unreif“), sagt über einen Apfel nichts Verlässliches, auch wenn der Apfel gelb ist. Ein Modell ist immer nur so gut wie die Daten, mit denen es trainiert wurde.

Aufgabe

Überlege für jede Aufgabe, welche Art des Lernens passt:

1. Ein Roboterstaubsauger soll lernen, möglichst schnell die ganze Wohnung zu saugen.
2. Ein Onlineshop will herausfinden, welche Kundengruppen es gibt.
3. Eine App soll Pilze auf Fotos als „essbar“ oder „giftig“ einstufen. (Würdest du ihr vertrauen?)