Arbeitsheft: Einführung in Künstliche Intelligenz (KI)

Einführung: Was ist Künstliche Intelligenz?

  1. Definition von KI:
  2. Was bedeutet KI und wo wird sie eingesetzt?
  3. Unterschied zwischen starker KI und schwacher KI.
  4. Geschichte der KI:
  5. Meilensteine in der Entwicklung der KI, z. B. Alan Turing und der Turing-Test.
  6. Fortschritte in Machine Learning und Neuronalen Netzen.
  7. Einstiegsaufgabe:
  8. Zeichne eine Mindmap zu den Einsatzbereichen von KI, z. B. Sprachassistenten, Bildanalyse und Autonomes Fahren.

Kapitel 1: Wie funktioniert KI?

  1. Grundlagen von Machine Learning:
  2. Erkläre die Begriffe Training, Daten und Modelle.
  3. Beispiel: Erkläre, wie ein KI-Modell Bilder von Katzen und Hunden unterscheidet.
  4. Neuronale Netze:
  5. Aufbau und Funktion von künstlichen Neuronen.
  6. Übung: Beschrifte ein Diagramm eines Neuronalen Netzes mit den Begriffen Eingabeschicht, Verdeckte Schicht und Ausgabeschicht.
  7. Aufgabe:
  8. Finde Beispiele aus deinem Alltag, wo KI eingesetzt wird, und erkläre ihre Funktion.

Kapitel 2: Anwendungsbereiche von KI

  1. KI im Alltag:
  2. Beispiele: Sprachassistenten (z. B. Siri, Alexa), Empfehlungsalgorithmen (z. B. Netflix oder YouTube).
  3. Aufgabe: Diskutiere, welche Vor- und Nachteile diese Anwendungen für Nutzer*innen haben.
  4. KI in der Medizin:
  5. Einsatzmöglichkeiten: Diagnoseverfahren, personalisiertes Medikamentendesign.
  6. Aufgabe: Schreibe einen kurzen Text darüber, wie KI Menschen helfen kann.
  7. KI in der Kunst:
  8. Beispiel: Bilderstellung und Musikkomposition durch KI (z. B. DALL-E oder ChatGPT).
  9. Kreativaufgabe: Entwickle eine Idee, wie KI für ein eigenes Kunstprojekt eingesetzt werden könnte.

Kapitel 3: Ethische Fragestellungen

  1. Chancen und Risiken:
  2. Diskutiere die positiven und negativen Auswirkungen von KI auf Gesellschaft und Wirtschaft.
  3. Beispiele: Arbeitsmarktveränderungen, automatisierte Entscheidungen.
  4. Bias in KI:
  5. Was bedeutet Bias und wie entstehen Vorurteile in KI-Systemen?
  6. Übung: Analysiere ein Beispiel, bei dem Bias in einer KI-Anwendung zu Problemen geführt hat.
  7. Aufgabe:
  8. Entwickle ein Regelwerk für den verantwortungsvollen Einsatz von KI in deinem Alltag.

Kapitel 4: Praktische Anwendungen

  1. Ein einfacher KI-Algorithmus:
  2. Einführung in ein No-Code-Tool zur Erstellung einer einfachen KI-Anwendung (z. B. Teachable Machine).
  3. Übung: Trainiere eine eigene KI, die Bewegungen oder Objekte erkennt.
  4. Simulationsspiel:
  5. Rolle von KI-Entwickler*innen: Entwickle eine Strategie für eine ethische und effektive KI-Anwendung.
  6. Aufgabe: Erstelle eine Präsentation über die von dir entwickelte KI und präsentiere sie in der Klasse.

Kapitel 5: Ausblick auf die Zukunft

  1. Zukunftsvisionen:
  2. Diskutiere, wie sich KI in den nächsten 20 Jahren entwickeln könnte.
  3. Aufgabe: Schreibe eine kurze Geschichte, die beschreibt, wie KI dein Leben im Jahr 2045 verändert.
  4. Berufsfelder im Bereich KI:
  5. Welche Berufe gibt es in der KI-Entwicklung, Datenanalyse oder Ethikberatung?
  6. Aufgabe: Recherchiere einen Beruf im Bereich KI und stelle ihn vor.

Kapitel 6: KI-Feedback

  1. Grundlagen von Feedback-Systemen:
  2. Wie KI Feedback analysiert und verarbeitet.
  3. Beispiele: Produktbewertungen und Benutzerumfragen.
  4. Interaktive Übung:
  5. Simuliere ein Feedback-System und überprüfe, wie es auf verschiedene Eingaben reagiert.
  6. Aufgabe:
  7. Entwickle ein Konzept für ein KI-gestütztes Feedback-System, z. B. für eine Lernplattform.

Kapitel 7: KI-Video

  1. Videobearbeitung durch KI:
  2. Wie KI Videos analysiert und bearbeitet (z. B. Deepfake-Technologie, automatische Untertitel).
  3. Übung: Experimentiere mit einer KI-gestützten Videobearbeitungssoftware.
  4. Einsatzbereiche:
  5. Beispiele: Marketing, Bildung, Filmproduktion.
  6. Aufgabe: Erstelle ein Konzept für ein KI-gestütztes Video-Projekt.

Kapitel 8: aiMOOC

  1. Was ist ein aiMOOC?
  2. Definition und Einsatzmöglichkeiten von KI-unterstützten Online-Kursen.
  3. Beispiele: Personalisierte Lernpfade, automatisiertes Feedback.
  4. Interaktive Übung:
  5. Entwerfe einen Ablaufplan für einen aiMOOC-Kurs.
  6. Aufgabe:
  7. Schreibe eine Reflexion darüber, wie aiMOOCs das Lernen verbessern können.

Fazit: Dein Wissen über KI

  1. Abschlussquiz:
  2. Teste dein Wissen über die wichtigsten Begriffe, Anwendungen und ethischen Fragen von KI.
  3. Reflexion:
  4. Was hat dir an diesem Thema am meisten gefallen? Was möchtest du noch lernen?

Anhang

  1. Glossar:
  2. Begriffe wie Algorithmus, Neuronale Netze, Machine Learning, Bias.
  3. Literatur und Links:
  4. Weiterführende Materialien zu KI, z. B. Videos, Webseiten, MOOCs.

Quellen





Arbeitsheft: Einführung in Künstliche Intelligenz (KI)

Einführung: Was ist Künstliche Intelligenz?

  1. Definition von KI:
    1. Was bedeutet KI und wo wird sie eingesetzt?
    2. Unterschied zwischen starker KI und schwacher KI.
  2. Geschichte der KI:
    1. Meilensteine in der Entwicklung der KI, z. B. Alan Turing und der Turing-Test.
    2. Fortschritte in Machine Learning und Neuronalen Netzen.
  3. Einstiegsaufgabe:
    1. Zeichne eine Mindmap zu den Einsatzbereichen von KI, z. B. Sprachassistenten, Bildanalyse und Autonomes Fahren.

Kapitel 1: Wie funktioniert KI?

  1. Grundlagen von Machine Learning:
    1. Erkläre die Begriffe Training, Daten und Modelle.
    2. Beispiel: Erkläre, wie ein KI-Modell Bilder von Katzen und Hunden unterscheidet.
  2. Neuronale Netze:
    1. Aufbau und Funktion von künstlichen Neuronen.
    2. Übung: Beschrifte ein Diagramm eines Neuronalen Netzes mit den Begriffen Eingabeschicht, Verdeckte Schicht und Ausgabeschicht.
  3. Aufgabe:
    1. Finde Beispiele aus deinem Alltag, wo KI eingesetzt wird, und erkläre ihre Funktion.

Kapitel 2: Anwendungsbereiche von KI

  1. KI im Alltag:
    1. Beispiele: Sprachassistenten (z. B. Siri, Alexa), Empfehlungsalgorithmen (z. B. Netflix oder YouTube).
    2. Aufgabe: Diskutiere, welche Vor- und Nachteile diese Anwendungen für Nutzer*innen haben.
  2. KI in der Medizin:
    1. Einsatzmöglichkeiten: Diagnoseverfahren, personalisiertes Medikamentendesign.
    2. Aufgabe: Schreibe einen kurzen Text darüber, wie KI Menschen helfen kann.
  3. KI in der Kunst:
    1. Beispiel: Bilderstellung und Musikkomposition durch KI (z. B. DALL-E oder ChatGPT).
    2. Kreativaufgabe: Entwickle eine Idee, wie KI für ein eigenes Kunstprojekt eingesetzt werden könnte.

Kapitel 3: Ethische Fragestellungen

  1. Chancen und Risiken:
    1. Diskutiere die positiven und negativen Auswirkungen von KI auf Gesellschaft und Wirtschaft.
    2. Beispiele: Arbeitsmarktveränderungen, automatisierte Entscheidungen.
  2. Bias in KI:
    1. Was bedeutet Bias und wie entstehen Vorurteile in KI-Systemen?
    2. Übung: Analysiere ein Beispiel, bei dem Bias in einer KI-Anwendung zu Problemen geführt hat.
  3. Aufgabe:
    1. Entwickle ein Regelwerk für den verantwortungsvollen Einsatz von KI in deinem Alltag.

Kapitel 4: Praktische Anwendungen

  1. Ein einfacher KI-Algorithmus:
    1. Einführung in ein No-Code-Tool zur Erstellung einer einfachen KI-Anwendung (z. B. Teachable Machine).
    2. Übung: Trainiere eine eigene KI, die Bewegungen oder Objekte erkennt.
  2. Simulationsspiel:
    1. Rolle von KI-Entwickler*innen: Entwickle eine Strategie für eine ethische und effektive KI-Anwendung.
    2. Aufgabe: Erstelle eine Präsentation über die von dir entwickelte KI und präsentiere sie in der Klasse.

Kapitel 5: Ausblick auf die Zukunft

  1. Zukunftsvisionen:
    1. Diskutiere, wie sich KI in den nächsten 20 Jahren entwickeln könnte.
    2. Aufgabe: Schreibe eine kurze Geschichte, die beschreibt, wie KI dein Leben im Jahr 2045 verändert.
  2. Berufsfelder im Bereich KI:
    1. Welche Berufe gibt es in der KI-Entwicklung, Datenanalyse oder Ethikberatung?
    2. Aufgabe: Recherchiere einen Beruf im Bereich KI und stelle ihn vor.

Fazit: Dein Wissen über KI

  1. Abschlussquiz:
    1. Teste dein Wissen über die wichtigsten Begriffe, Anwendungen und ethischen Fragen von KI.
  2. Reflexion:
    1. Was hat dir an diesem Thema am meisten gefallen? Was möchtest du noch lernen?

Anhang

  1. Glossar:
    1. Begriffe wie Algorithmus, Neuronale Netze, Machine Learning, Bias.
  2. Literatur und Links:
    1. Weiterführende Materialien zu KI, z. B. Videos, Webseiten, MOOCs.

Quellen