Einstieg
Woher weiß ein Spamfilter, was Spam ist?
Auftrag: Beobachtet das Postfach. Was passiert mit jeder E-Mail, bevor der Filter lernt? Entscheidet euch dann für eine Antwort.
Was bekommt der Spamfilter hier zum Lernen?
Er bekommt Beispiele mit der richtigen Lösung. Menschen haben vorher markiert, was Spam ist. Daraus lernt der Filter, neue E-Mails einzuordnen.
Andere KIs bekommen nur Daten oder nur Punkte. Welche Arten zu lernen gibt es also?
Überblick
Drei Arten zu lernen
Auftrag: Lest die Namen. Vermutet zu jeder Lernart: Welche Lerninformation bekommt die KI? Deckt erst danach auf.
Überwachtes Lernen
Ein Mensch „überwacht“ das Lernen, indem er die richtigen Antworten mitliefert.
Unüberwachtes Lernen
Niemand gibt Antworten vor. Die KI sucht selbst nach Ordnung.
Verstärkendes Lernen
Gutes Verhalten wird „verstärkt“, schlechtes abgeschwächt.
Station 1 · überwachtes Lernen
Fantasiewesen einschätzen
Auftrag: Holt ein neues Wesen (schwarz). Schätzt zuerst selbst: harmlos oder gefährlich? Dann lasst die KI entscheiden und vergleicht.
So entscheidet die Mini-KI: Sie sucht die drei ähnlichsten bekannten Wesen. Die Mehrheit entscheidet (Verfahren „k-nächste Nachbarn“).
Holt ein neues Wesen.
Station 2 · unüberwachtes Lernen
Eine Musik-App sucht Hörtypen
Auftrag: Wie viele Gruppen seht ihr in den grauen Punkten? Stellt eure Zahl ein und lasst gruppieren. Probiert dann 2, 3 und 4: Welche Einteilung überzeugt euch?
Die App weiß nur, wie viel die Profile Rock/Metal und Rap/Hip-Hop hören. Niemand hat vorher festgelegt, welche Hörtypen es gibt.
Noch sind alle Profile grau. Die KI hat noch keine Gruppen gebildet.
Wichtig: Die KI nennt die Gruppen nicht „Rockfans“ oder „Rapfans“. Sie findet nur, was ähnlich ist. Die Namen geben Menschen.
Station 3 · verstärkendes Lernen
Der Roboter sucht den Akku
Auftrag: Zählt selbst: Wie viele Schritte braucht der kürzeste Weg zum Akku? Trainiert dann 1, 10 und 100 Versuche und vergleicht die Testfahrten.
🤖 Roboter · 🔋 Akku · ■ Wand. Nach jedem Training fährt der Roboter einmal sichtbar los.
Noch hat der Roboter keine Erfahrung. Am Anfang macht er Umwege oder fährt gegen Wände.
Merksatz: Niemand zeigt dem Roboter den Weg. Er bekommt nur Punkte für sein Verhalten und probiert so lange, bis gute Züge sich lohnen.
Station 4 · Sicherung
Direkter Vergleich
Auftrag: Füllt die Tabelle zuerst im Heft aus. Tippt dann ein Feld an, um es aufzudecken, oder deckt alles auf einmal auf.
| Überwacht | Unüberwacht | Verstärkend | |
|---|---|---|---|
| Was bekommt die KI? | Beispiele + richtige Lösung | Daten ohne Lösung | Belohnung und Strafe |
| Richtige Antwort beim Training bekannt? | Ja | Nein | Nein, nur ob es gut oder schlecht lief |
| Typisches Ziel | Neue Fälle einordnen | Muster und Gruppen entdecken | Eine gute Strategie finden |
| Beispiel von heute | Spamfilter, Fantasiewesen | Hörtypen finden | Roboter sucht Akku |
Station 5 · Übung
Welche Lernart ist das?
Auftrag: Lest den Fall. Fragt euch: Welche Lerninformation bekommt die KI? Entscheidet euch erst gemeinsam, dann tippen.
Fall 1
Abschluss
Knackfrage
Auftrag: Entscheidet euch zuerst, dann auflösen. Begründet mit dem Wort „Lerninformation“.
Eine KI bekommt 10.000 Katzenbilder aus dem Internet. Welche Lernart ist das?
Es kommt auf die Lerninformation an, nicht auf die Bilder.
Steht an jedem Bild „Katze“ oder „keine Katze“? → überwacht. Soll die KI selbst ähnliche Bilder sortieren? → unüberwacht. Bekommt sie Punkte für ihr Verhalten? → verstärkend.