Unsere Handlungen basieren auf Wissen, das wir über unsere Welt haben. Wissen entsteht aus Informationen, die wir über unsere Welt gesammelt haben. Informationen beruhen z.B. auf visuellen oder auditiven Sinneseindrücken aus unserer Welt. Auch Programme bauen ihr Wissen auf Informationen auf, deren Grundelemente Daten sind. Programme lernen aus Daten und führen mathematische Berechnungen durch, um Aussagen über neue Daten treffen zu können.
Wie lernen Maschinen und Computer? Wie können aus vorhandenen Daten Vorhersagen für neue Daten getroffen werden? Und welche Bedeutung hat dies für uns Menschen, wenn wichtige Entscheidungen einzig auf Basis von Berechnungen und Vorhersagen getroffen werden? Diese und weitere Fragen stehen im Mittelpunkt dieses Moduls. Die Schüler*innen lernen die grundsätzliche Arbeitsweise von lernenden Maschinen kennen und untersuchen typische Anwendungen, bei denen maschinelles Lernen eine große Rolle spielt.
Außerdem wird das Thema Robotik als Anwendungsbereich von Machine Learning thematisiert. Was macht einen → Roboter aus? Worin sind Maschinen und Roboter besser als wir Menschen? Dabei geht es auch um eine Diskussion zur Zukunft der Arbeitswelt und die künftige Verteilung von Aufgaben zwischen Menschen und Maschinen/Robotern. Den Abschluss bildet eine Auseinandersetzung mit der Notwendigkeit von internationalen Regelungen zum Umgang mit intelligenten Robotern.
Die Schüler*innen sollen ein Verständnis für die Grundprinzipien von lernenden → Algorithmen entwickeln. Die Auseinandersetzung mit interaktiven Anwendungen hilft dabei, die Rolle von mathematischen Berechnungen zu verstehen und zu erfahren, dass die Analysen fehlerhaft sein können.
Durch einen Blick auf das Thema Robotik in der heutigen Zeit und in der Zukunft sowie damit zusammenhängende Regelungsbemühungen wird der Fokus auf die gesellschaftlichen Herausforderungen gelegt, die ein Zusammenleben mit Robotern in der Zukunft mit sich führen könnte.
Die erste Unterrichtseinheit dieses Moduls UE2a (45 Minuten) muss nur durchgeführt werden, wenn Modul 1 nicht behandelt wurde. Für das gesamte Modul 2a–d sollten 4 bis 5 Unterrichtsstunden à 45 Minuten eingeplant werden.
