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Backpropagation

oder auch Fehlerrückführung

Männliche Person, frontal, schaut in die Kamera; trägt kariertes Hemd über dunkelfarbigem T‑Shirt; heller Innenraum mit unscharfem Monitor oder Poster links und Fenster rechts.

von Richard Albrecht am 18.10.2026

Backpropagation, auf Deutsch Fehlerrückführung, ist das Verfahren, mit dem ein neuronales Netz aus seinen Fehlern lernt. Der Abstand zwischen der erzeugten und der gewünschten Ausgabe wird rückwärts durch das Netz geschickt, und jedes Gewicht wird um den Anteil verschoben, den es am Fehler hatte.

Backpropagation

Das Verfahren, mit dem ein neuronales Netz aus seinen Fehlern lernt.
Beispiel: „Nach einer Million Durchläufen der Backpropagation unterschied das Netz Rechnungen von Mahnungen.“

Das Google-Glossar fasst es in einem Satz als den Algorithmus, der das Gradientenverfahren in neuronalen Netzen umsetzt.

Der Ablauf in vier Schritten: Beispiel durch das Netz schicken, Ausgabe mit der gewünschten vergleichen, den Fehler rückwärts auf die Schichten verteilen, Gewichte ein kleines Stück in die bessere Richtung verschieben. Wie groß dieses Stück ist, legt die Lernrate fest, siehe Hyperparameter.

Bekannt wurde das Verfahren durch die Arbeit „Learning representations by back-propagating errors“ von David Rumelhart, Geoffrey Hinton und Ronald Williams, erschienen in Nature, Band 323, Seiten 533 bis 536 (Oktober 1986). Ihr Beitrag war der Nachweis, dass die verborgenen Schichten dabei von selbst nützliche Merkmale der Aufgabe ausbilden.

Warum das der entscheidende Schritt war

Weil es vorher kein praktikables Verfahren gab, mehrschichtige Netze zu trainieren. Einschichtige Netze konnten nur einfache Zusammenhänge abbilden, und daran war das Feld in den 1970er Jahren hängengeblieben. Mit der Fehlerrückführung wurden tiefe Netze trainierbar, und auf dieser Grundlage steht bis heute praktisch jedes KI-Modell, vom Bilderkenner bis zum Sprachmodell.

Was in der Praxis dazugehört

Rechenleistung und Geduld. Ein Durchgang durch alle Trainingsdaten heißt Epoche, und große Modelle durchlaufen viele davon auf tausenden Grafikkarten. Die Arbeit daran besteht weniger im Verfahren selbst als in der Einstellung der Stellschrauben darum herum: Lernrate, Stapelgröße, Abbruchbedingung. Für die Anwendung von Modellen braucht man das Verfahren nicht zu beherrschen; es zu kennen hilft aber beim Verständnis, warum Training Zeit und Strom kostet und warum ein Modell nach dem Training feststeht.

Siehe auch:

Gewichte (Modell)

Die Zahlen an den Verbindungen eines neuronalen Netzes, in denen das Gelernte steckt.

#Künstliche Intelligenz (KI)

Neuronales Netzwerk

Rechenstruktur aus Schichten verbundener Einheiten, deren Verbindungen beim Training gewichtet werden.

#Künstliche Intelligenz (KI)

Deep Learning

Maschinelles Lernen mit neuronalen Netzen aus vielen Schichten.

#Künstliche Intelligenz (KI)

Aktivierungsfunktion

Die Rechenvorschrift, die einem neuronalen Netz nichtlineare Zusammenhänge ermöglicht.

#Künstliche Intelligenz (KI)

Epoche (Training)

Ein vollständiger Durchgang des Trainings durch sämtliche Trainingsdaten.

#Künstliche Intelligenz (KI)

Hyperparameter

Einstellungen, die vor dem Training eines KI-Modells von Hand gesetzt werden und nicht gelernt sind.

#Künstliche Intelligenz (KI)