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Machine Learning. Intelligente Maschinen

Modul 1 – Innovation und Machine Learning: Motivation und gesellschaftliche Verantwortung

Einführung

Innovationen tauchen nicht einfach aus dem Nichts auf, sie sind das Resultat des unerschöpflichen Erfindungsgeistes des Menschen. Vor 150.000 Jahren sind unsere Vorfahren von Afrika aus aufgebrochen und haben die Welt gestaltet, in der wir heute leben und diese Geschichte schreibt sich beständig fort: In den letzten Jahren haben v.a. technologische Entwicklungen auf dem Gebiet des Machine Learnings (ML), einem Teilbereich der  Künstlichen Intelligenz (KI), an Bedeutung gewonnen (eine differenzierte Begriffsbestimmung findet sich in der Einführung).

Was treibt uns Menschen dazu an, zu forschen, Ideen zu entwickeln und durch Innovationen die Welt um uns herum zu gestalten? Welche gesellschaftliche Bedeutung haben Innovationen auf dem Feld des Machine Learnings für uns? Es ist klar erkennbar, dass die Innovationsprojekte auf dem Gebiet von ML nicht länger nur in Forschungslaboren von spezialisierten Instituten stattfinden, sondern durch Anwendungen für jeden von uns ihren Weg in die reale Welt gefunden haben.

ML-basierte Maschinen werden zukünftig in vielen Bereichen zusehends Entscheidungen selbstständig treffen können. Damit gehen neue ethische und rechtliche Fragen einher. Die zentrale ethische Herausforderung ist es, die Maschinen so zu gestalten, dass sie mit unseren Gesellschafts-, Rechts- und Wertvorstellungen kompatibel sind. Diese gesellschaftliche Debatte muss jetzt beginnen.

Ziel

Die Unterrichtseinheiten in Modul 1 bieten einen Einstieg in das faszinierende Feld des Machine Learnings. Der Zugang erfolgt in UE1-a über die Thematik der Innovation und der dahinterliegenden Frage des „Warum“: Worin bestehen die Motivationen für Innovationen und welche Eigenschaften und Fähigkeiten benötigt man, um Erfinder*in zu sein? Mit kurzen Essays über Erfinder*innen und ihre Kreationen wird ein erweiterter Innovationsbegriff aufgemacht, der neben technischen Errungenschaften auch soziale und gestalterische Innovationen umfasst.

Anschließend bietet die Unterrichtseinheit UE1-b einen Überblick über Innovationen im Bereich von KI und ML. Anhand der chronologischen Verortung von Begriffen findet eine Auseinandersetzung mit den jeweiligen Definitionen statt, sodass die Schüler*innen ein Verständnis über deren Bedeutung erhalten. Die zeitliche Einordnung dient dazu, die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Begriffen im Gesamtkontext besser zu verstehen.

Die abschließende Beschäftigung (UE1-c)mit vier konkreten Anwendungsbeispielen von ML hilft zum einen, das Gelernte zu festigen und zu verankern. Zum anderen regen die begleitenden Materialien eine kritische Auseinandersetzung mit der Thematik an und ermöglichen es, einen eigenen Standpunkt einzunehmen und gemeinsam im Plenum zu reflektieren.

Zeitbedarf

Für das Modul 1 sollten 4 bis 5 Unterrichtsstunden à 45 Minuten eingeplant werden. In den Unterrichtsverlaufsbeschreibungen finden Sie zudem optionale Anregungen und Methoden: Für diese sollte zusätzlich Zeit eingeplant werden.

Unterrichtseinheiten des Moduls
UE1-a Motivation für Innovation 45-70 Min.
UE1-b Maschinelles Lernen: Begriffsdefinition und historische Einordnung 45-60 Min.
UE1-c Ethik und gesellschaftliche Verantwortung 90-100 Min.
insgesamt 180-230 Min.

Inhalte

UE1-a – Motivation für Innovation

Verständnis der unterschiedlichen Motivationen und Antriebsfaktoren von Innovation; Erkenntnis, dass es vor der Innovation immer die Idee gab; verstehen, was Erfinder*innen beflügelt und antreibt, Innovationen umzusetzen
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UE1-b – Maschinelles Lernen: Begriffsdefinition und historische Einordnung

Verständnis über die Bedeutung und Abgrenzung der Begriffe Künstliche Intelligenz und Machine Learning und die zunehmende Bedeutung der Thematik.
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UE1-c – Ethik und gesellschaftliche Verantwortung

Das Ziel der Unterrichtseinheit ist es, im gemeinsamen Dialog ein Bild zu entwickeln, wie Technik gestaltet sein sollte, um dem Menschen dienlich zu sein und ein gutes gesellschaftliches Zusammenleben zu fördern.
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