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"Künstliche Intelligenz" als Thema in der Schule
Workshop auf der GI-FIBB03 in Potsdam
25.02.2003
In einer Zeit immer besserer Hardware, leistungsfähigerer Software und realistischeren Echtzeitsimulationen stellen sich zunehmend die Fragen:
"Werden die Menschen nun auch im geistigen Bereich durch Maschinen ersetzt?"
"Was kann der Mensch, was ein Computer nicht kann?"
"Was unterscheidet uns Menschen letztlich noch von Maschinen?"
Informatik hat also doch spannende Themen und Fragestellungen zu bieten. Das Thema Künstliche Intelligenz (KI) kann ein Beispiel dafür sein, dass Informatik auch in seinem Kern mehr ist als Programmieren bzw. die Beschäftigung mit ingenieurwissenschaftlichen Kunstfertigkeiten. Informatik kann so zu einem Fach werden, das von den Themen und Fragestellungen her zu einer fächerverbindenden, fachübergreifenden und "ganzheitlichen Sicht" unserer Lebensverhältnisse beiträgt.
KI kann und sollte auf den verschiedensten Anspruchsebenen bereits in der Mittelstufe (Sekundarstufe I) aber auch auf entsprechenden Niveau in der Oberstufe (Sekundarstufe II) thematisiert werden. Eine kritische Auseinandersetzung mit Konzepten der KI kann erkenntnistheoretische, philosophische und ethische Fragen mit in das Blickfeld rücken und so insgesamt einer Arbeit an zentralen, überfachlichen Zielen von Bildung dienen.
Konzepte und Ansätze der KI
Zur Realisierung geistiger Leistungen durch Maschinen verfolgt man in der KI im wesentlichen zwei grundlegende Ansätze. Diese können gleichzeitig auch die Schwerpunkte der unterrichtlichen Umsetzung bilden.
Klassische (symbolische) KI
Als Devise dieses Ansatzes könnte man formulieren: "Man versuche zu erkennen, wie Menschen geistige Probleme lösen; fasse dies in allgemeine Fakten und Regeln zusammen und programmiere sie auf einem Computer." Nach anfänglicher Euphorie nimmt man heute zunehmend auch die Grenzen diese Ansatzes wahr. Zentrale Gegenstände der symbolischen KI sind die "verstehenden" Verarbeitung natürlicher Sprache und Probleme der Wissensrepräsentation.
Als Medien für eine erfahrungsbezogene Umsetzung im Unterricht dienen drei kostenfrei zur Verfügung gestellte Programme:
Konnektionistische (sub-symbolische) KI
Durch Nachbau und Simulation des Nervensystems von Lebewesen wird hier versucht, deren Leistungsfähigkeit technisch nachzubilden. Grundelement ist ein formales Neuron, das in mehr oder weniger stark vernetze Strukturen (Neuronale Netze) eingebunden ist.
Die Realisierung und Umsetzung im Unterricht ist mit Standardsoftware (Tabellenkalkulation) möglich
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