Künstliche Intelligenz ist keine Science-Fiction mehr, sondern begegnet uns in vielen Anwendungen, zum Beispiel bei Suchmaschinen, Übersetzungssoftware oder smarten Sprachassistenten zu Hause. Damit die Künstliche Intelligenz Entscheidungen treffen kann, muss sie mit Datensätzen trainiert werden, um anschließend die von ihr erkannten Muster auf neue, ihr unbekannte Daten anwenden zu können. Viele KI-Systeme werden mit den bei der Anwendung fortlaufend gesammelten Daten immer weiter optimiert. Dieses Prinzip können Schülerinnen und Schüler an der neuen Machine-Learning-Station im expedition-d-Truck selbst ausprobieren.
Im Spiel hat sich der Truck in ein Raumschiff verwandelt, das auf seiner Flugbahn durchs Weltall verschiedenen Objekten begegnet. Die Jugendlichen müssen die Künstliche Intelligenz mit Bildern so trainieren, dass das Truck-Raumschiff die Objekte automatisch erkennt und richtig mit ihnen umgeht. Dazu zeichnen sie Bilder von Astronauten, Asteroiden, Lieferboxen und anderen Gegenständen und ordnen bereits bestehende und die selbst erstellten Daten Objektkategorien zu. Mit diesen klassifizierten Trainingsdaten lernt die Künstliche Intelligenz, Objekte richtig zu erkennen.
In einem letzten Schritt gruppieren die Schülerinnen und Schüler die Datensätze und definieren, wie das Objekterkennungssystem mit den einzelnen Gegenständen umgehen soll: Was soll eingesammelt werden, was lässt man einfach vorbeifliegen und was muss abgeschossen werden? Mit den so erzeugten, klassifizierten und gruppierten Daten kann das Machine-Learning-Modell trainiert werden. Ob alles funktioniert, testen die Jugendlichen anschließend im Spiel.
Maschinelles Lernen verstehen
Die Qualität einer Künstlichen Intelligenz hängt entscheidend von den Daten ab, mit denen sie gefüttert wurde. Je besser die Jugendlichen die Bilder gezeichnet und zugeordnet haben, desto besser kann die KI die Objekte erkennen und entsprechend handeln. Durch das Spiel entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein Grundverständnis für die Prinzipien Maschinellen Lernens und für die möglichen Probleme, die das Trainieren einer KI mit sich bringen kann. Künstliche Intelligenzen können beispielsweise Vorurteile widerspiegeln oder Gruppen diskriminieren, wenn die Daten, mit denen sie gefüttert wurden, nicht ausgewogen genug waren.
Kooperation mit der DHBW Karlsruhe
Die Station wurde in Zusammenarbeit mit Studierenden der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Karlsruhe entwickelt und ist ab sofort im Erlebnis-Lern-Truck im Einsatz.
Lehrkräfte können den Digitalisierungstruck für einen kostenfreien Besuch hier anfragen.