Analyse des Effektes unterschiedlicher Hyperparameter eines neuronalen Netzes auf das Trainingsergebnis kleiner Datensätze

Schematische Darstellung der Abschlussarbeit | Bild: IKV

Thema der Arbeit:
Im Digital Engineering werden Bauteil- und Prozessentwicklung mithilfe lückenloser Simulationsketten von den ersten Bauteilanforderungen bis zur finalen Bauteilqualität virtuell abgebildet. Künstliche neuronale Netze (KNN) haben sich als wirksames Mittel zur Analyse von Simulationen und experimentellen Ergebnissen erwiesen, doch das Hyperparametertuning des KNN hat einen entscheidenden Einfluss auf seine Genauigkeit.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Die Arbeit ist im öffentlich geförderten Projekt „Plastics Innovation Center 4.0" eingegliedert, in dem umfassende vorbereitende Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zur innovativer Produktion erarbeitet werden.

Zielsetzung:
Das Ziel deiner Arbeit ist es, den Einfluss von verschiedenen Hyperparametern wie Anzahl der versteckten Schichten, Epochs und Regularisierungsfaktoren auf die Trainingsergebnisse kleiner Datensätze mit Hilfe von bspw. einer Sensitivitätsanalyse zu untersuchen und das Hyperparametertuning mit Hilfe von entsprechenden Algorithmen zu standardisieren und zu automatisieren.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Durchführung der Sensitivitätsanalyse von KNN-Hyperparametern bei zur Verfügung gestellte unterschiedlichen Trainingsdatensätzen

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Durchführung der Sensitivitätsanalyse von KNN-Hyperparametern bei zur Verfügung gestellte unterschiedlichen Trainingsdatensätzen
  • Standardisierung bzw. Automatisierung des Hyperparametertunings mit Hilfe von entsprechenden Algorithmen

Dein Profil

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium
  • Erste Erfahrung in der Programmierung in Python oder MATLAB wünschenswert
  • Sorgfältige und gewissenhafte Arbeitsweise

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.

Dein Ansprechpartner:
Ben Liu, M. Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-96622
E-Mail: ben.liu@ikv.rwth-aachen.de