Neue arXiv-Lektionen: Regression von linearen Modellen bis Deep Learning
Auf arXiv wurde die Version 1 des Papiers „Regression Analysis: From Linear Models to Deep Learning – Lecture Notes on Artificial Intelligence“ veröffentlicht. Die Vorlesungsunterlagen richten sich an Studierende des Intelligent Computing‑Kurses, der Kurse in Künstlicher Intelligenz, Data Mining, Machine Learning und Mustererkennung umfasst. Ziel ist es, Lernenden mit grundlegenden Kenntnissen in Analysis, Linearer Algebra und Wahrscheinlichkeitstheorie ein umfassendes, eigenständiges Verständnis von Regressionsanalyse zu vermitteln, ohne dass zusätzliche Literatur nötig ist.
Die Notizen führen systematisch durch die Kernkonzepte, Modellkomponenten und theoretischen Grundlagen der Regressionsanalyse. Dabei werden lineare Regression, logistische Regression, multinomiale logistische Regression, polynomielle Regression, Basisfunktionen, kernelbasierte Verfahren und neuronale Netzwerke für nichtlineare Regression behandelt. Wesentliche methodische Themen sind die Gestaltung von Verlustfunktionen, Prinzipien der Parameterschätzung, die gewöhnlichen kleinsten Quadrate, gradientenbasierte Optimierungsalgorithmen und deren Varianten sowie Regularisierungsmethoden wie Ridge und LASSO.
Durch detaillierte mathematische Ableitungen, anschauliche Beispiele und intuitive Visualisierungen zeigen die Materialien, wie Regressionsmodelle aufgebaut und optimiert werden und wie sie die zugrunde liegenden Beziehungen zwischen Merkmalen und Zielvariablen offenbaren. Die Vorlesungen verbinden klassische statistische Modellierung mit modernen Machine‑Learning‑Ansätzen und sollen den Studierenden eine solide konzeptionelle Basis für weiterführende Forschung und Praxis bieten.