Die Suche nach künstlicher Intelligenz hat das Interesse der Menschheit seit vielen Jahrzehnten bewegt und wird seit den 1960er Jahren rege beforscht. Dieser Kurs gibt einen detaillierten Überblick über die historischen Entwicklungen, Erfolge und Rückschläge in der KI sowie die Entwicklung und den Einsatz von Expertensystemen in frühen KI-Systemen.

Um kognitive Prozesse zu verstehen, wird der Kurs einen kurzen Überblick über das biologische Gehirn und (menschliche) kognitive Prozesse geben und sich dann auf die Entwicklung moderner KI-Systeme konzentrieren, die durch die jüngsten Entwicklungen im Bereich der Hard- und Software vorangetrieben werden. Besonderes Augenmerk liegt auf der Diskussion der Entwicklung "schmaler KI"-Systeme für spezifische Anwendungsfälle im Vergleich zur Schaffung allgemeiner künstlicher Intelligenz.

Der Kurs gibt einen Überblick über ein breites Spektrum potenzieller Anwendungsbereiche der künstlichen Intelligenz, darunter Industriebereiche wie autonomes Fahren und Mobilität, Medizin, Finanzen, Einzelhandel und Produktion.

1. Geschichte der Künstlichen Intelligenz
   1. Historische Entwicklung
   2. KI-Winter
   3. Bemerkenswerte Fortschritte auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz
2. Frühe Systeme der Künstlichen Intelligenz
   1. Überblick über Expertensysteme
   2. Einführung in Prolog
   3. Mustererkennung und maschinelles Lernen (ML)
   4. Anwendungsfälle
3. Neurowissenschaft und Kognitionswissenschaft
   1. Neurowissenschaft und das menschliche Gehirn
   2. Kognitionswissenschaft
   3. Zusammenhänge zwischen Neurowissenschaft, Kognitionswissenschaft und Künstlicher Intelligenz
4. Moderne KI-Systeme
   1. Neueste Entwicklungen bei Hardware und Software
   2. Enge und allgemeine Künstliche Intelligenz
   3. Sprachverarbeitung und Computer Vision
5. Anwendungen der Künstlichen Intelligenz
   1. Mobilität und autonome Fahrzeuge
   2. Personalisierte Medizin
   3. FinTech
   4. Handel und Industrie

Im laufenden Jahrzehnt wurden auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz beeindruckende Fortschritte erzielt. Verschiedene kognitive Aufgaben wie die Objekterkennung in Bild und Video, die Verarbeitung natürlicher Sprache, die Spielstrategie und das autonome Fahren und die Robotik werden heute von Maschinen auf einem noch nie dagewesenen Niveau ausgeführt. In diesem Kurs werden einige der gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und politischen Auswirkungen dieser Entwicklungen untersucht.

• Das Seminar behandelt aktuelle Themen zu den gesellschaftlichen Auswirkungen der künstlichen Intelligenz. Alle Teilnehmenden erstellen eine Seminararbeit zu einem zugewiesenen Thema.

Der Schwerpunkt dieses ersten Kurses im Wahlmodul Datentechnik liegt darin, den Studierenden wichtige Prinzipien, Konzepte, Methoden und Ansätze in diesem Fachgebiet näher zu bringen.

Um dieses Ziel zu erreichen, geht der Kurs von einer Darstellung der grundlegenden Prinzipien des Daten-Engineerings zu einer gründlichen Behandlung der Kernklassen der Datenverarbeitung über. Moderne Architekturparadigmen wie Microservices werden erläutert und wichtige Faktoren der Datenverwaltung und des Datenschutzes angesprochen. Aspekte des Cloud Computing werden durch einen Überblick über die gängigsten Angebote auf dem Markt vorgestellt. Schließlich wird eine hochmoderne agile Perspektive auf den Betrieb von Datenpipelines durch eine Darstellung des aufkommenden Begriffs DataOps gegeben.

1. Grundlagen der Datensysteme
   1. Reliability (Systemzuverlässigkeit)
   2. Scalability (Skalierbarkeit)
   3. Maintainability (Instandhaltbarkeit)
2. Skalierbare Datenverarbeitung
   1. Batch-Prozessierung
   2. Stream-Prozessierungssysteme
3. Microservices
   1. Einführung in Monolithische Architekturen
   2. Einführung in Microservices
   3. Implementierung von Microservices
4. Governance und Sicherheit
   1. Datenschutz
   2. Systemsicherheit
   3. Data Governance
5. Verbreitete Cloud-Plattformen und -Dienste
   1. Amazon Web Services (AWS)
   2. Google-Cloud-Plattform (GCP)
   3. Microsoft Azure
6. DataOps
   1. Grundlegende Prinzipien
   2. Containerisierung
   3. Aufbau von Daten- und ML-Pipelines

Der Kurs Data Science bietet den Rahmen, um aus Daten Wert zu schaffen. Nach einer Einführung behandelt der Kurs, wie geeignete Anwendungsfälle identifiziert und die Leistung von datengesteuerten Methoden bewertet werden. Der Kurs behandelt Techniken für die technische Verarbeitung von Daten und stellt dann fortgeschrittene mathematische Techniken und ausgewählte Methoden der künstlichen Intelligenz vor, die zur Datenanalyse und für Vorhersagen verwendet werden.

1. Einführung Data Science
   1. Überblick über Data Science
   2. Tätigkeiten der Data Science
   3. Datenquellen
   4. Deskriptive Statistik
2. Use Cases und Bewertung
   1. Data Science Use Cases (DSUCs)
   2. Bewertung
3. Datenvorverarbeitung
   1. Übermittlung von Daten
   2. Datenqualität, Bereinigung und Transformation
   3. Datenvisualisierung
4. Verarbeitung von Daten
   1. Stufen der Datenverarbeitung
   2. Methoden und Arten der Datenverarbeitung
   3. Ausgabeformate der verarbeiteten Daten
5. Ausgewählte mathematische Techniken
   1. Hauptkomponentenanalyse
   2. Clusteranalyse
   3. Lineare Regression
   4. Zeitreihenanalyse
   5. Methoden zur Datentransformation
6. Ausgewählte Techniken der künstlichen Intelligenz
   1. Stütz-Vektor-Maschinen
   2. Künstliche neuronale Netze
   3. Weitere Ansätze