Maschinelles Lernen (Machine Learning) ist ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz, der sich mit der Entwicklung von Algorithmen und Modellen beschäftigt, die es Computern ermöglichen, aus Erfahrungen und Daten zu lernen, ohne explizit programmiert zu sein. Statt spezifische Anweisungen zu erhalten, um eine Aufgabe zu erfüllen, lernt das System aus den vorhandenen Daten und zieht Schlussfolgerungen oder trifft Vorhersagen.
Der Kern des maschinellen Lernens besteht darin, Algorithmen zu entwickeln, die Muster und Strukturen in den Daten erkennen und diese Informationen nutzen, um zukünftige Aufgaben oder Entscheidungen zu bewältigen. Dieser Lernprozess erfolgt in der Regel in Form von statistischen Modellen oder neuronalen Netzwerken, die auf den Daten trainiert werden.
Beim maschinellen Lernen gibt es verschiedene Arten von Lernansätzen:
- Überwachtes Lernen (Supervised Learning): Das Modell wird mit gelabelten Daten trainiert, bei denen Eingabe- und Ausgabepaare bekannt sind. Das Ziel besteht darin, eine Funktion zu lernen, die es ermöglicht, für neue Eingabedaten korrekte Vorhersagen zu treffen.
- Unüberwachtes Lernen (Unsupervised Learning): Hierbei werden dem Modell ungelabelte Daten zur Verfügung gestellt, und das Ziel besteht darin, Muster und Strukturen in den Daten zu identifizieren, um beispielsweise Clusterbildung oder Anomalieerkennung durchzuführen.
- Verstärkendes Lernen (Reinforcement Learning): Das Modell lernt durch Interaktion mit einer Umgebung, in der es Belohnungen oder Bestrafungen für bestimmte Aktionen erhält. Das Ziel besteht darin, eine optimale Handlungsstrategie zu entwickeln, um langfristige Belohnungen zu maximieren.
Maschinelles Lernen wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, einschließlich Bild- und Spracherkennung, automatisierter Entscheidungsfindung, Vorhersagemodellen, personalisierten Empfehlungssystemen, Betrugserkennung, medizinischer Diagnose und vielem mehr. Es ermöglicht es Computern, komplexe Aufgaben auszuführen und sich basierend auf Daten zu verbessern, ohne dass spezifische Anweisungen für jede Situation erforderlich sind.