Teil 5 · Machine Learning und KI in der Medizin
Übungen
30 · Neuronale Netze und Deep Learning
Code in Englisch, Prosa/Antworten Deutsch. Lösungen: loesungen.md.
Aufgabe 1 – Pipeline mit MLP
Baue eine sklearn-Pipeline (Imputation + Skalierung + MLPClassifier) und
berechne die 5-fache CV-AUC für verstorben_30d. Warum ist der
StandardScaler hier wichtiger als bei einem Entscheidungsbaum?
Aufgabe 2 – Lernkurve interpretieren
Trainiere das MLP mit early_stopping=True und plotte loss_curve_ und
validation_scores_. Woran erkennst du Überanpassung? Ab welcher Epoche
stoppt Early Stopping in deinem Lauf?
Aufgabe 3 – Regularisierung vergleichen
Teste alpha ∈ {0.0001, 0.001, 0.01, 0.1, 1.0} per 5-facher CV-AUC.
Welcher Wert schneidet am besten ab? Erkläre, was zu großes und zu kleines
alpha jeweils anrichtet.
Aufgabe 4 – Ehrlicher Modellvergleich
Vergleiche MLP, logistische Regression und Gradient Boosting auf denselben Daten per 5-facher CV-AUC. Was schlägt was? Erkläre das Ergebnis anhand der Datenmenge (~500 Patient:innen) und Modellkomplexität.
Bonus – Netzarchitektur variieren
Probiere drei verschiedene hidden_layer_sizes: (32,), (64, 32), (128, 64, 32).
Wie verändert sich die AUC? Ab wann überpasst das Netz? Diskutiere, ob mehr
Schichten auf diesen Daten sinnvoll ist.