Modulbeschreibung
| Modulnummer / Modulcode | WP-KüInMe |
|---|---|
| Modulname | Projektseminar Künstliche Intelligenz in der Mechanik |
| Art des Moduls | Wahlpflicht |
| Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele | Lernergebnisse: Die Studierenden können aktuelle KI- und Machine-Learning-(ML)-Methoden auf Problemstellungen der Mechanik, Materialmodellierung, Strömungsmechanik und Strukturanalyse anwenden. Sie analysieren technische Datensätze, wählen geeignete Modelle aus, implementieren diese und validieren die Ergebnisse. Kompetenzen: Die Studierenden können technisch-wissenschaftliche Fragestellungen formulieren, Fachliteratur recherchieren und eigenständige Lösungswege entwickeln. Sie vergleichen Modelle hinsichtlich Genauigkeit, Robustheit, Generalisierungsfähigkeit und physikalischer Plausibilität. Qualifikationsziele: Die Studierenden können ein forschungsnahes KI-Projekt selbstständig oder in Kleingruppen planen, durchführen, dokumentieren und präsentieren. Sie reflektieren Grenzen, Unsicherheiten und den verantwortungsvollen Einsatz datengetriebener Methoden. |
| Lehrveranstaltungsarten | Projektseminar, 4 SWS |
| Lehrinhalte |
Die Studierenden bearbeiten ein vom Fachgebiet angebotenes Projekt. Alternativ können sie nach Absprache einen eigenen Datensatz verwenden und eigene Methoden vorschlagen. Die Bearbeitung erfolgt einzeln oder in Zweiergruppen. |
| Titel der Lehrveranstaltungen | Projektseminar Künstliche Intelligenz in der Mechanik |
| Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) | Die Veranstaltung ist projektorientiert und folgt einem typischen semesterbegleitenden Ablauf: • Woche 1–2: Einführung, Vorstellung der Projektthemen und Datensätze sowie Themenwahl • Woche 3–5: Datenanalyse, Literaturrecherche und Auswahl geeigneter KI-/ML-Methoden • Woche 6–10: Implementierung und selbstständige Projektbearbeitung mit regelmäßiger projektbezogener Betreuung und Diskussion der Zwischenergebnisse • Woche 11–13: Validierung, Interpretation und Dokumentation der Ergebnisse • Woche 14: Abschlusspräsentation mit Diskussion Die Veranstaltung ist keine klassische Vorlesung. Der Schwerpunkt liegt auf der eigenständigen Anwendung und kritischen Bewertung aktueller KI- und ML-Methoden anhand realer oder geeigneter synthetischer Datensätze. |
| Verwendbarkeit des Moduls | Wahlpflichtmodul für fortgeschrittene Bachelor- und Masterstudierende mit Bezug zu Mechanik, Materialmodellierung, numerischer Simulation, Computational Engineering und datengetriebenen Methoden. Geeignet als Vorbereitung auf Projekt- und Abschlussarbeiten sowie auf Tätigkeiten in simulations- und datengetriebenen ingenieurwissenschaftlichen Arbeitsfeldern. • B. Sc. Maschinenbau • M. Sc. Maschinenbau • B. Sc. Mechatronik • M. Sc. Mechatronik |
| Dauer des Moduls | ein Semester |
| Häufigkeit des Angebotes | Sommer- und Wintersemester |
| Sprache | Wahlweise Deutsch oder Englisch nach Absprache |
| Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | • Einführung in Data Science und Machine Learning • Grundkenntnisse in Python |
| Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | keine |
| Studentischer Arbeitsaufwand | 180 Stunden: 60 Stunden für Einführung, projektbezogene Arbeits- und Betreuungstermine, Diskussion der Zwischenergebnisse und Abschlusspräsentation sowie 120 Stunden für die selbstständige Projektarbeit. |
| Studienleistungen | keine |
| Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung | keine |
| Prüfungsleistungen | Projektarbeit mit folgenden Bestandteilen: dokumentierter Programmcode und reproduzierbare Ergebnisse (30 %), schriftlicher Projektbericht (20 %) sowie Abschlusspräsentation mit Diskussion (50 %). |
| Anzahl Credits (ECTS) | 6 cp |
| Lehreinheit | Maschinenbau |
| Modulverantwortliche/r | Prof. Dr.-Ing. Yousef Heider |
| Lehrende | Prof. Yousef Heider und Mitarbeitende des Instituts für Mechanik (IfM) |
| Medienformen | Datensatzplattform des Fachgebiets, wissenschaftliche Literatur, Python/Jupyter Notebooks sowie geeignete Software- und Rechenumgebungen für die jeweiligen Projekte. |
| Literatur | Wird projektspezifisch zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. |