Wie trifft ein Computer selbstständig Entscheidungen? Wie entscheidet ein Computer, ob eine Person sportlich ist, einen Kredit erhalten sollte usw.? Solche Klassifikationsvorgänge sind eine häufige Anwendung von KI. In dieser Aktivität haben Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, selbst ein Klassifikationsmodell mithilfe eines Entscheidungsbaumes zu erstellen. Aus den verschiedenen Modellen wird dann das beste Modell ausgewählt. Diese Ideen stecken dahinter: • KI klassifiziert Daten auf Basis von Mustern. • KI nutzt das Klassifikationsmodell, das am besten auf gegebene Daten passt. • Klassifikationsmodelle sind nicht perfekt. • Bestimmte Merkmalskombinationen lassen auf eine bestimmte Kategorie schließen.
Adressaten:
Allgemeinbildende Schule (Gs, Sek I, Sek II)
Urheber, Produktion, Rechte
Produzent Redaktion und Gestaltung: Annabel Lindner, Stefan Seegerer
2. Auflage
Alle Texte und Grafiken dieser Broschüre (außer das FAU Logo) sind, sofern nicht anders angegeben, unter CC BY NC 3.0 lizenziert, das heißt insbesondere, dass Sie das Material in jedwedem Format oder Medium bearbeiten, vervielfältigen und weiterverbreiten dürfen, allerdings nicht kommerziell. Dabei müssen Sie lediglich den Urheber nennen.
Inhalt Vorwort: Nicht erst seit der Veröffentlichung der KI- Strategie der Bundesregierung Ende 2018 gewinnt das Thema künstliche Intelligenz (KI, engl. AI für Artificial Intelligence) zunehmend an gesellschaftlicher Bedeutung. Schon heute interagieren wir wie selbstverständlich mit KI- Systemen, etwa wenn wir Sprachassistenten wie Siri oder Alexa nutzen. Dennoch wissen laut Umfragen über 50% der Deutschen bisher nicht, was künstliche Intelligenz ist. Damit das nicht so bleibt, finden Sie hier eine Sammlung verschiedener Unplugged Aktivitäten, die rund um das Thema KI angesiedelt sind. Unplugged Aktivitäten stellen Ansätze bereit, mit denen Lernende jeden Alters Ideen und Konzepte der Informatik enaktiv erfahren können und die explizit auf den Einsatz des Computers verzichten. Die vorliegende Broschüre umfasst fünf Aktivitäten, mit denen Sie Ideen und Konzepte, die dem Thema künstliche Intelligenz zugrunde liegen, zielgruppengerecht vermitteln können. Im Allgemeinen wird KI heute vor allem über maschinelles Lernen realisiert, aber künstliche Intelligenz ist weit mehr als das. Das Thema KI umfasst nicht nur technische Aspekte, sondern wirft auch Fragen mit gesellschaftlicher Relevanz auf. Diese Broschüre zeigt Möglichkeiten, wie die genannten Themen mit Kindern, Jugendlichen und auch Erwachsenen diskutiert werden können.
Aus dem Inhalt: Aktivität 1: Klassifikation mit Entscheidungsbäumen – Das Gute-Äffchen-Böse-Äffchen-Spiel Aktivität 2: #deeplearning – Erkennen von Bildern mit neuronalen Netzen Aktivität 3: Reinforcement Learning – Schlag das Krokodil! Aktivität 4: Back to the Roots – Krokodil-Schach und klassische KI Aktivität 5: “Ach wie gut, dass niemand weiß, dass ich ein Computer bin!” – Der Turing-Test
Bei Fragen, Kommentaren oder Anmerkungen zum vorliegenden Material zögern Sie nicht, uns unter hi@aiunplugged.org zu kontaktieren. .
Anmerkungen
Didaktische Anmerkungen Das wird benötigt: • Äffchenkarten (Vorbereitung: Ausschneiden aus Vorlage A0, alternativ digitale Version) • Tafel mit Magneten oder Pinnwand
Handhabung So funktioniert es: De Schülerinnen und Schüler untersuchen, wie die Zugehörigkeit von Beispielelementen (Trainingsdaten) zu einer Kategorie zustande gekommen ist. Dazu entwickeln sie in Paaren Kriterien, mit denen neue Elemente klassifiziert werden können. Im Anschluss werden die entstandenen Modelle mit neuen Beispielen (Testdaten) getestet und die Genauigkeit der Vorhersage bestimmt.
