Statistical Geometry Processing
Dozent:innen: Univ.-Prof. Dr. Michael WandKurzname: 08.079.293
Kurs-Nr.: 08.079.293
Kurstyp: Vorlesung/Übung
Voraussetzungen / Organisatorisches
Grundsätzlich wendet sich die Vorlesung an Masterstudenten oder fortgeschrittene Bachelorstudenten.Folgende Vorkenntnisse werden vorausgesetzt:
- Programmieren (EiP, EiS), C++ Kenntnisse sind hilfreich
- Mathematik Grundvorlesungen (Analysis, Lineare Algebra bzw. Äquivalente)
- Modellierung I oder Vorlesungen zu Computer Graphik / Computer Vision
Die Veranstaltung schließt sich an die Vorlesungen Modellierung 1 und 2 an; es handelt sich aber nicht um einen "dritten Teil", sondern wir beleuchten ein anderes Themengebiet: Die Analyse von geometrischen Modellen mit statistischen Methoden. Ein Besuch der Vorlesungen Modellierung 1/2 ist daher nicht notwendig; Quereinsteiger sind willkommen! Falls Modellierung 1 nicht belegt wurde, sind jedoch anderweitig erworbene Grundkenntnisse in 3D Computer Graphik als Voraussetzung wichtig. Grundsätzlich sind auch gute Mathematikkenntnisse wichtig; ein tieferer Hintergrund in naturwissenschaftlicher Modellierung (z.B. Physik als Haupt- oder Nebenfach) bietet ebenfalls eine gute Grundlage für den Besuch der Veranstaltung.
Eine Einführung in statistische Modellierung und maschinelles Lernen ist Teil der Vorlesung (ca. die ersten 3-4 Veranstaltungen). Vorkenntnisse in maschinellem Lernen (Vorlesungen Maschine Learning / Data Mining) sind daher nicht zwingend nötig (aber natürlich durchaus hilfreich). Außer der Einführung (ca. erste beiden Vorlesungen) sind die statistischen Themen weitestgehend disjunkt zu den bestehenden Vorlesungen zu maschinellem Lernen, Data Mining und Artificial Intelligence (AG Kramer) gestaltet. Die Vorlesung eignet sich daher als Ergänzung ohne größere thematische Redundanz (für Studierende mit Vorkenntnissen wird es nicht langweilig; Neueinsteiger sollten trotzdem gut folgen können).
Empfohlene Literatur
Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben (vor allem Fachartikel aus der jüngeren Forschung).Inhalt
Die Vorlesung beschäftigt sich mit dem Problem, geometrische Meßdaten mit statistischen Ansätzen zu verarbeiten. Es geht zum Beispiel darum, die Daten zu interpretieren, die eine 3D Tiefenkamera wie MS "Kinect" liefert, oder der Scanner eines autonomen Fahrzeugs, oder ein großflächiger LIDA Scan einer urbanen Umgebung. Wir schauen uns hier an, wie wir ungenaue (verrauschte und unvollständig erfaßte) Geometriedaten robust verarbeiten können, und Muster darin (wieder-) erkennen können. Ein wichtiger Teil der Veranstaltung ist eine Einführung in statistische Datenmodellierung und maschinelles Lernen mit einem Fokus auf Methoden, die für visuelle und geometrische Daten besonders wichtig sind.Themengebiete
- Statistik und maschinelles Lernen
- Grundlagen (kurze Einführung für Neueinsteiger)
- Markov Random Fields, Conditional Random Fields, "Graphical Models" (Graphbeschreibungen statistische Abhängigkeiten)
- Lernen von diskriminativen und generativen Modellen. Offene Probleme.
- Gemessene Geometrie
- 3D Scanner (z.B. Kinect)
- Rekonstruktion aus Bildern
- Shape Spaces (variational, probabilistic, intrinsic)
- Shape Matching
- Symmetrie
- Generative statistische Modelle
In den Übungen stehen praktischen Experimente mit 3D-Scan Daten im Vordergrund. Diese werden (vor allem am Anfang) durch theoretische Aufgaben ergänzt.
Termine
Datum (Wochentag) | Zeit | Ort |
---|---|---|
24.04.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
08.05.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
15.05.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
22.05.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
29.05.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
12.06.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
19.06.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
26.06.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
03.07.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
10.07.2017 (Montag) | 16:00 - 18:00 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |