Schlüsselbegriffe auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz

Die wichtigsten mathematischen Konzepte für KI und Datenwissenschaft werden erläutert.

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Binärer Baum – eine Baumdatenstruktur, bei der jeder Knoten höchstens zwei Knoten (linker und rechter Knoten) und ein Datenelement hat. Der oberste Knoten der Baumstruktur ist der Wurzelknoten.

Cauchy-Verteilung – benannt nach dem französischen Mathematiker Augustin Cauchy, ist eine kontinuierliche Wahrscheinlichkeitsverteilung

Kombinatorik – Bereich der Mathematik, bestehend aus Problemen der Auswahl, Anordnung und des Betriebs innerhalb eines endlichen oder diskreten Systems

Bedingte Verteilungen – eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für eine Unterbevölkerung

Differentialkalkül – die Untersuchung der Änderungsrate von Funktionen in Bezug auf ihre Variablen durch die Konzepte von Ableitungen und Differentialen

Dynamisches Programmieren – ein Zweig der Mathematik, der die Theorie und Methoden zur Lösung von mehrstufigen Problemen der optimalen Steuerung untersucht

Bayes ‘Theorem – benannt nach dem britischen Mathematiker Thomas Bayes aus dem 18. Jahrhundert, ist eine Formel zur Bestimmung der bedingten Wahrscheinlichkeit

Ableitung – die Grenze des Verhältnisses der Änderung einer Funktion zur entsprechenden Änderung ihrer unabhängigen Variablen, wenn sich die letztere Änderung gegen null bewegt

Eigenwert – eine beliebige Zahl, bei der eine gegebene Matrix minus dieser Anzahl mit der Identitätsmatrix den Wert Null hat.

Eigenvektor – Ein Vektor, der, wenn er von einem bestimmten Operator bearbeitet wird, ein Skalar-Vielfaches von sich ergibt.

Fourier-Transformation – benannt nach dem französischen Mathematiker Joseph Fourier, einer Methode, um eine Zeitfunktion in eine Frequenz umzuwandeln

Funktion – eine Beziehung oder ein Ausdruck, der eine oder mehrere Variablen beinhaltet

Gradientenabstieg – dient dazu, die Eingabegewichte von Neuronen in künstlichen neuronalen Netzwerken anzupassen und lokale Minima oder globale Minima zu finden, um ein Problem zu optimieren

Gram-Schmidt-Orthonormierung – auch Gram-Schmidt-Prozess genannt – ist eine Prozedur, die einen nichtorthogonalen Satz linear unabhängiger Funktionen verwendet und eine orthogonale Basis über ein beliebiges Intervall in Bezug auf eine beliebige Gewichtungsfunktion erstellt

Hashing – Generieren eines Werts oder von Werten aus einer Textzeichenfolge mithilfe einer mathematischen Funktion

Heap – eine baumbasierte Datenstruktur, in der jedem Element ein Schlüsselwert (Gewicht) zugewiesen wird.

Hessian – benannt nach dem deutschen Mathematiker des 19. Jahrhunderts, Ludwig Otto Hesse, ein in der Differentialgeometrie verwendetes Werkzeug, das die lokale Krümmung einer Funktion beschreibt

Informationstheorie – der mathematische Ausdruck von Bedingungen und Parametern, die die Übertragung und Verarbeitung von Informationen beeinflussen

Integral Calculus – Zweig der Mathematik, der sich mit der Theorie und Anwendung von Integralen und Integration befasst, behandelt die Gesamtgröße oder den Gesamtwert wie Längen, Flächen und Volumen

Gemeinsame Verteilungen – die Verteilung mehrerer Zufallsvariablen auf demselben Wahrscheinlichkeitsraum

Laplace-Verteilung (doppelte Exponentialverteilung) – Die Verteilung der Differenzen zwischen zwei unabhängigen Variablen mit identischen Exponentialverteilungen

Lagrangian – eine Funktion, die den Zustand eines dynamischen Systems in Bezug auf Positionskoordinaten und deren Zeitableitungen beschreibt und der Differenz zwischen der potentiellen Energie und der kinetischen Energie entspricht

Lineare Algebra – Ein Zweig der Mathematik, der sich mit den mathematischen Strukturen befasst, die unter den Operationen Addition und Skalarmultiplikation geschlossen werden, umfasst die Theorie linearer Gleichungssysteme, Matrizen, Determinanten, Vektorräume und linearer Transformationen

Maximum a Posteriori Estimation (MAP) – eine gängige Methode zur Punktschätzung in der Bayes’schen Statistik

Maximum Likelihood Estimation (MLE) – Verfahren zum Ermitteln des Werts eines oder mehrerer Parameter für eine bestimmte Statistik, wodurch die bekannte Wahrscheinlichkeitsverteilung maximal wird

Multivariater Kalkül – Integral-, Differenzial- und Vektorkalkül in Bezug auf Funktionen mehrerer Variablen

Orthogonal – zwei Linien oder Kurven sind orthogonal, wenn sie an ihrem Schnittpunkt senkrecht sind

Orthogonalisierung – der Vorgang des Auffindens orthogonaler Vektoren, die sich über einen bestimmten Teilraum erstrecken

Partielle Ableitungen – Ableitungen einer Funktion mehrerer Variablen, bei denen alle außer der interessierenden Variablen während der Differenzierung festgehalten werden

Hauptkomponentenanalyse (PCAPrincipal Component Analysis) – Methode zur Identifizierung einer kleineren Anzahl unkorrelierter Variablen, die als Hauptkomponenten aus einer größeren Datenmenge bekannt sind

Wahrscheinlichkeit – Typ der Ration, die vergleicht, wie oft ein Ergebnis im Vergleich zu allen möglichen Ergebnissen auftreten kann

QR-Zerlegung – Bei einer Matrix A ist die QR-Zerlegung eine Matrix-Zerlegung der Form A = QR, wobei R die obere Dreiecksmatrix und Q eine orthogonale Matrix ist

Zufällige Variable – eine Variable, deren mögliche Werte Ergebnisse eines zufälligen Phänomens sind

Singular Value Decomposition (SVD) – Eine Faktorisierung einer reellen oder komplexen Matrix

Einwertige Funktionen – Funktion, die für jeden Punkt in der Domäne einen eindeutigen Wert im Bereich hat

Stack – Eine Folge von Objekten oder Elementen in einem linearen Datenstrukturformat

Standardabweichung – Die Streuung eines Datensatzes relativ zu seinem Mittelwert wird als Quadratwurzel der Varianz berechnet

Vektor – eine Größe mit Betrag und Richtung, aber nicht Position

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Verweise

Mathematisches Institut der Universität Oxford. URL: https://www.maths.ox.ac.uk/

Enzyklopädie der Mathematik. URL: http://www.encyclopediaofmath.org/

Encyclopædia Britannic a. URL: https://www.britannica.com

Merriam-Webster. https://www.merriam-webster.com/

Investopedia . https://www.investopedia.com/

Technopedia . https://www.techopedia.com

Wolfram MathWorld. http://mathworld.wolfram.com/

Collins Wörterbuch. https://www.collinsdictionary.com