KI mit neuronalen Netzen - Erkennung handgeschriebener Ziffern

Vortragender: Gerhard Röhner
Institution:Studienseminar für Gymnasien Darmstadt
Datum: 10.11.2025
Dauer: 11:00 ‑ 12:30 Uhr
Raum: E3
Plätze:noch 23 Plätze frei
Beitrags-Nr.WI 03
 
Künstliche Intelligenz ist heute ein Schlüsseltechnologie, die Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft grundlegend verändert. Ihre Relevanz liegt nicht nur im Potenzial zur Effizienzsteigerung, sondern auch in der tiefgreifenden Transformation unseres Alltags – mit Chancen, aber auch Herausforderungen. KI kann autonom Auto fahren, GO und Schach spielen, Siri und Alexa erkennen Sprache, Robots berichten über Sportereignisse und posten auf Facebook und ChatGPT schreibt Schulaufsätze. Doch wie intelligent ist KI tatsächlich? Die heutigen KI-Systeme basieren auf neuronalen Netzen. Aufgrund der hohen Rechenleistungen und großen Datenmengen lassen sich neuronale Netze sehr erfolgreich trainieren.

Im Workshop setzen wir uns mit dem Wirkprinzip neuronaler Netze auseinander. Ausgehend von einem biologischen Neuron modellieren wir mittels Abstraktion ein informatisches Neuron. Dann erstellen ein neuronales Netz mit Neuronen in der Eingangs-, Verborgenen- und Ausgangs-Schicht, die jeweils miteinander verbunden sind. Auf dieser Datenstruktur modellieren wir die Forwardpropagation für die Anwendung des neuronalen Netzes und die Backwardpropagation als zentrales Lernverfahren des überwachten Lernens, wozu einige mathematische Herleitungen notwendig sind. Die Umsetzung eines neuronalen Netzes in einem Javaprogramm erfolgt am klassischen Beispiel der Erkennung handgeschriebener Ziffern.

Damit wird das prinzipielle Wirkprinzip neuronaler Netze durchleuchtet und ein Beitrag zu einer realistischen Einschätzung des Potentials künstlicher Intelligenz geleistet.

Auf Ihren Notebooks sollte eine Java-Entwicklungsumgebung mit JavaFX installiert sein. Der Autor hat das Programm mit dem Java-Editor (javaeditor.org) entwickelt.