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Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (KI) ist längst ein wesentlicher Bestandteil des alltäglichen Lebens geworden: Die KI-Technologie ermöglicht es, Smartphones per Gesichtserkennung zu entsperren, mit Chatbots zu interagieren oder mit digitalen Gesprächsassistenten zu kommunizieren. Auch für Kinder und Jugendliche haben intelligente Geräte eine immer größer werdende Bedeutung.

Was ist KI?

Ziel der KI ist es, die menschliche Wahrnehmung und das menschliche Handeln durch Maschinen nachzubilden. Daher dient das menschliche Gehirn als Vorbild für die KI-Technologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Computerprogrammen, die von Menschen vorgegebene Aufgaben durch Algorithmen erledigen, lernt eine KI selbstständig und reagiert unabhängig auf Aufgaben und Probleme.

Die KI ist dem menschlichen Gehirn in Form von neuronalen Netzwerken nachempfunden. Diese können viele Informationen gleichzeitig verarbeiten, welche dann über künstliche Synapsen weitergeleitet werden. Durch das sogenannte Deep Learning sind die neuronalen Netzwerke in der Lage, aus Erfahrungen zu lernen.

Schwache vs. starke KI

Die KI wird grundsätzlich in schwache und starke KI unterteilt. Die in unserem Alltag vorhandenen Anwendungen wie die Spracherkennung, Navigationssysteme oder Bilderkennung lassen sich der schwachen KI zuordnen, da sie das intelligente Verhalten nur nachahmen. Systeme, die auf einer schwachen KI basieren, sind auf die Erfüllung klar definierter Aufgaben ausgerichtet, wodurch die Herangehensweisen zur Problemlösung nicht variieren.

Zu der starken KI zählen unabhängig denkende Maschinen. Dabei handelt eine starke KI intelligent, flexibel und aus eigenem Antrieb und verfügt über die gleichen intellektuellen Fähigkeiten wie ein Mensch. Die Entwicklung einer starken KI ist bisher allerdings noch nicht gelungen.

Einsatzgebiete von KI

KI betrifft so gut wie jeden Lebensbereich – beispielsweise Medizin, Wirtschaft und Kommunikation. Zu den bekanntesten und erfolgreichsten Einsatzgebieten gehören die digitalen Sprachassistenten wie Siri, Alexa und Co. Damit digitale Assistenten kontextbasiert antworten können, müssen sie allerdings auf zuvor gesammelte Daten zugreifen. Je mehr Daten vorliegen, desto besser kann ein Assistent mit einem Menschen agieren.

Ein weiteres Einsatzgebiet sind Streamingdienste wie Spotify oder Amazon Music. Die Anwendungen erstellen Playlists oder Wunschlisten, die auf das Nutzungsverhalten der User*innen zugeschnitten ist. Dabei wird auf gesammelte Nutzerdaten zurückgegriffen. Auch Fitness-Apps sammeln Daten, indem sie Körperfunktionen wie den Herzschlag oder den Puls messen, zurückgelegte Kilometer aufzeichnen und so einen individuellen Trainingsplan zusammenstellen.

Auch in der Automobilindustrie wird KI eingesetzt. Es gibt bereits die ersten selbstfahrenden Autos, welche in Zukunft vermutlich im Straßenverkehr einsetzbar sind. Aufgaben, die für den Menschen gefährlich oder gesundheitsschädlich sind, werden von Robotern ausgeführt. Zudem gibt es bereits Hilfsroboter, die im Haushalt helfen oder Lernroboter, welche den Lernstoff beliebig oft wiederholen können.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Medizin. Roboter können teilweise bestimmte Operationsschritte präziser ausführen als ein*e Chirurg*in. Zudem können durch das Eingeben von Diagnosedaten Krankheiten schneller erkannt werden.

Die Basis der beschriebenen Anwendungen und Systeme bildet das Maschinelle Lernen (ML). Durch dieses Verfahren können die Programme auf ihre Umwelt reagieren, um sinnvolle, automatisierte Ergebnisse zu liefern. Anhand von Beispielen „lernt“ das Programm und versucht sich mit zunehmender Erfahrung zu verbessern.

Hinweise für Eltern und pädagogische Fachkräfte

Die Chancen und Risiken von KI sollten bereits im Elternhaus thematisiert werden. Jugendliche sollten bei der Aneignung der notwendigen Kompetenzen pädaogisch unterstützt werden. Für junge Menschen ab 12 Jahren eignet sich dafür das Spiel „Mensch, Maschine!“. Das Spiel zeigt, wie KI und ML funktionieren und wie die Lernprozesse aussehen. Runde für Runde wird dabei der Lernfortschritt der Maschine größer und die Heranwachsenden können nachvollziehen, wie sich menschliches Denken von der Arbeitsweise der Maschine unterscheidet. Durch das Aktionsheft, welches mit Fakten über KI und kreativen Übungen ausgestattet ist, werden die Jugendlichen an das Thema herangeführt, wodurch sie ihr Wissen über KI erweitern können. Neben dem Aktionsheft gibt es zusätzliches Material für Lehrkräfte. Das Lehr- und Arbeitsmaterial soll ebenfalls dabei helfen, die Themen KI und ML für Heranwachsende nachvollziehbar aufzubereiten.