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#41301 / #1

Seit SoSe 2026

Deutsch, Englisch

Causality and Machine Learning
Kausalität und Maschinelles Lernen

3

Haufe, Stefan

Benotet

Referat

Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik

34352700 FG S-Professur Unsicherheit, inverse Modellierung und maschinelles Lernen (UNIML)

Keine Angabe

Kontakt


MAR 4-3

Haufe, Stefan

haufe@tu-berlin.de

Keine Angabe

Lernergebnisse

Wissen: Die Studierenden haben einen umfassenden Überblick über die vielfältigen Aspekte der Kausalität in Daten und ihre Verbindungen zu Methoden des maschinellen Lernens erlangt und individuelle, tiefe Einblicke in ein Thema ihrer Wahl gewonnen. Fertigkeiten: Die Studierenden haben Fähigkeiten erworben oder verfeinert, um wissenschaftliche Literatur eigenständing zu überprüfen und systematisch zu strukturieren. Sie haben an Erfahrung gewonnen, ihre Literaturrecherche vor einem kritischen Publikum zu präsentieren und an wissenschaftlichen Diskussionen teilzunehmen. Kompetenzen: Die Studierenden sind in der Lage, neuartige wissenschaftliche Ergebnisse im Bereich der Kausalität und des maschinellen Lernens kritisch zu reflektieren. Sie können diese Ergebnisse auf die Literatur beziehen und ihre Qualität und Auswirkungen anhand angemessener Metriken bewerten.

Lehrinhalte

1. Wahrscheinlichkeitstheorie 2. Bausteine der kausalen Modellierung, z. B. • Confounding, Collider, Suppressor Variablen • Simpsons Paradoxon, Berksons Paradoxon • Pearls kausale Hierarchie • Do-Kalkül • Randomisierte Experimente und Mendelian randomization • Potential outcomes framework • Structural causal models • Granger causality • Dynamic causal modeling 3. Probleme und Methoden der kausalen Inferenz, z. B. • Causal discovery und Systemidentifikation, z. B. Randomisierung, Half-Trek-Kriterium, LiNGAM-Algorithmen, Unabhängigkeits- und bedingte Unabhängigkeitstests • Schätzung des durchschnittlichen und individuellen Behandlungseffekts, z. B. Backdoor- und Frontdoor-Kriterium, instrumental variables, g Methods, uplift curves, Qini coefficients, difference-in-differences, regression discontinuity design, T, S, and X learners, propensity scores, doubly robust estimation, double ML, causal ML, dose-response curve estimation • Identifizierung von Untergruppen 4. Kausalität und ML-Modellgeneralisierung 5. Kausalität und ML-Fairness 6. Kausalität und „erklärbare“ KI 7. Disentanglement and representation learning 8. Invariant feature learning, transportability 9. Kausalität und Zeit

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Causality and Machine LearningSEMWiSe/SoSeen2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Causality and Machine Learning (SEM):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 90.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 3 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Das Modul besteht aus einem Seminar, welches entweder in einem wöchentlichen Rhythmus oder am Ende des Semesters an zwei Tagen als ganztägige Veranstaltung durchgeführt wird. Zu Beginn des Semesters wählen die Studierenden ein Thema aus einer Sammlung von bereitgestellter Fachliteratur aus. Die Studierenden machen sich mit dem Thema vertraut und bereiten eine Präsentation vor, die sie dann vor der Klasse halten. Dabei halten sie regelmäßig Rücksprache mit einem ihnen zugewiesenen Betreuer.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

• Grundkenntnisse in Mathematik (insbesondere Analysis, lineare Algebra und Stochastik) • einführendes Modul in ML wie „Machine Learning I“ oder „Machine Intelligence I“ erfolgreich abgeschlossen • Bacherlorabschluss in Informatik wird empfohlen

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Referat

Sprache(n)

Englisch

Dauer/Umfang

45 Minuten

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 20.

Anmeldeformalitäten

Studierende können sich für den Kurs in MOSES anmelden.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Sonstiges

Keine Angabe