Neuronale Netze und Anwendungen

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 23.01.2026.

Modulkennung

11B1595

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

unregelmäßig

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Die Technik neuronaler Netze als Teilgebiet der KI hat sich zu einem unverzichtbaren und effizienten Werkzeug bei vielen ingenieurwissenschaftlichen Fragestellungen entwickelt. Die Methoden neuronaler Netze sowie ihre möglichen  Anwendungsgebiete (z.B. Regressionsaufgaben, Prognosen und Bildklassifikationen) werden demonstriert und eingeübt.  

Lehr-Lerninhalte

1. Motivation und biologische Grundlagen

2. Datenanalytische Grundlagen

3. Theorie neuronaler Netze (Perzeptron, Multilayerperzeptron, Lernverfahren, Gütekriterien, Deep Learning, Generalisierung)

4. Anwendungsspezifische neuronale Netze (wie z. B. Regression, Bildklassifikation, Zeitreihenprognose)

5. Kennenlernen von Softwarebibliotheken zur Erstellung und Verwendung neuronaler Netze

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30VorlesungPräsenz oder Online-
30Labor-AktivitätPräsenz oder Online-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
70Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
20Prüfungsvorbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • Hausarbeit oder
  • Klausur oder
  • mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Hausarbeit: 10-15 Seiten

Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Empfohlene Vorkenntnisse

Es werden Grundkenntnisse der Differential- und Integralrechnung als auch Kenntnisse bei Funktionen mit mehreren Veränderlichen vorausgesetzt. 

Hilfreich sind ebenso Kenntnisse zur linearen Regression.

Wissensverbreiterung

Studierende, die dieses Fach erfolgreich studiert haben, kennen die gängigen Netstrukturen und Lernverfahren. Sie besitzen ein theoretisches Hintergrundwissen und können das Potenzial neuronaler Netze einschätzen. Sie kennen typische Anwendungen neuronaler Netze und haben gelernt, neuronale Netze für praxisorientierten Beispiele zu erstellen und zu verwenden.

Wissensvertiefung

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen zusätzlich über Grundkenntnisse in den Gebieten Datenanalyse, Statistik und weiteren Methoden wissensbasierter Systeme. Das Modul wiederholt und vertieft zumTeil bereits erworbene Grundkenntnisse der Module Mathematik 1 und 2 sowie der Programmierung 1 und 2.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden lernen grundlegende Vorgehensweisen der Datenanalyse kennen. Sie lernen die Potenzialfelder neuronaler Netze kennen und können diese zur Lösung datenbasierter Problemstellungen nutzen. Sie lernen dazu einige Werkzeuge und Bibliotheken zur Erstellung neuronaler Netze kennen und bedienen.

Literatur

1. Ertel, Wolfgang: Grundkurs Künstliche Intelligenz: Eine praxisorientierte Einführung, Springer.

2. Bishop, Christopher: Pattern Recognition and Machine Learning, Oxford University Press

3. Goodfellow, Ian; Bengio, Yoshua; Courville, Aaron: Deep Learning (Adaptive Computation and Machine Learning) Cambridge, MIT Press

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Elektrotechnik im Praxisverbund
    • Elektrotechnik im Praxisverbund B.Sc. (01.03.2026)

  • Elektrotechnik (Bachelor)
    • Elektrotechnik B.Sc. (01.09.2025)

  • Mechatronik
    • Mechatronik B.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Gervens, Theodor
    Lehrende
    • Gervens, Theodor