Forscherinnen entwickeln Software für ein Training, das Schüler aufmerksam macht

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STUTTGART. Kann künstliche Intelligenz ganz praktisch etwa Schüler darin unterstützen, sich beim Lernen besser zu konzentrieren? Daran arbeiten Experten verschiedenster Disziplinen im Forschungsverbund «Cyber Valley» mit dem Standort in Stuttgart und Tübingen. Maria Wirzberger von der Universität Stuttgart ist Teil des Netzwerks und arbeitet aktuell an der Weiterentwicklung einer Software, die als Aufmerksamkeitstraining konzipiert ist.

Ein Fall von mangelnder Aufmerksamkeit – fürs Lernen jedenfalls. Foto: Shutterstock

Ziel des Systems ist es laut Wirzberger, Menschen – also auch Schülerinnen und Schüler sowie Studierende – so zu unterstützen, dass sie bestimmte Aufgaben auf ein selbst definiertes Ziel hin konzentriert bearbeiten können. Anwendbar sei es zum Beispiel auch, wenn jemand plane, einen Text zu schreiben und an diesem beispielsweise 30 Minuten lang schreiben wolle. «Falls man dann von dieser Aufgabe abgelenkt wird, bekommt man vom System ein Feedback, wie wertvoll es wäre, wieder zur eigentlichen Aufgabe zurückzukehren», sagt Wirzberger.

Die Software nutzt laut Wirzberger dabei Informationen dazu, welche Aktivitäten am Computer geplant sind, damit sie vorhersagen kann, wann die Aufmerksamkeit nachlässt. «Je mehr die Fertigkeit aufgebaut wird, sich auf eine Aufgabe zu fokussieren, desto stärker soll die Software in Zukunft ihre Unterstützung zurücknehmen. Wie ein Gerüst, das nach und nach immer weiter abgebaut wird.» In die Entwicklung der Software flossen Erkenntnisse aus der Psychologie, Didaktik und Softwareentwicklung mit ein.

Aktuell forscht die Professorin an der Weiterentwicklung des Programms, die es anpassungsfähiger machen soll. «Denn wir wollen das System so gestalten, dass die Technik nicht etwas ist, wovon die Lernenden abhängig sind, um überhaupt erst arbeiten zu können.» Vielmehr steht der Kompetenzerwerb im Fokus: Man soll selbst lernen, sich konzentrieren zu können, um dann auch ohne Hilfe der Technik konzentriert zu bleiben. Deshalb sei es wichtig, dass die Unterstützung durch das System schrittweise zurückgenommen werde.

Vor fünf Jahren startete Baden-Württemberg den «Cyber Valley» genannten Forschungsverbund für künstliche Intelligenz zwischen Stuttgart und Tübingen. Mit dabei Institutionen mit Rang und Namen – darunter die Max-Planck-Gesellschaft, das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, die Universitäten Stuttgart und Tübingen sowie Amazon, BMW, Daimler, Porsche, Bosch und ZF Friedrichshafen.

«Das Cyber Valley ist ein Innovationsökosystem mit einer besonderen Strahl- und Sogkraft»

Ziel war es, das Land als Schrittmacher im Bereich des Maschinellen Lernens zu positionieren. «Wir wollen verhindern, dass die zweite Digitale Revolution an Europa vorbeigeht», sagte Ministerpräsident Winfried Kretschmann bei der Gründungsveranstaltung. «Das Cyber Valley ist ein Innovationsökosystem mit einer besonderen Strahl- und Sogkraft, das zu einer international anerkannten Adresse geworden ist», bilanziert Wissenschaftsministerin Theresia Bauer (beide Grün) heute.

Doch worum geht es bei der Künstlichen Intelligenz, dem maschinellen Lernen also? Das Ziel der Forscher ist es, vom Vorbild der Natur zu lernen und die Steuer- und Regelungsmechanismen von Wahrnehmung, Handeln und Lernen zu verstehen und sie in künstlichen Systemen nachzubilden. Intelligente Systeme werden praktisch überall eingesetzt:  beim autonomen Fahren und in der industriellen Produktion, bei der Diagnose und Behandlung von Krankheiten, beim Aufspüren neuer Erkenntnisse aus großen Datenmengen – oder beim digitalen Lernen: KI soll helfen, die Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern zu ermitteln und die Inhalte entsprechend anzupassen, sodass individuelle Lernprozesse möglich werden.

Der Co-Sprecher des «Cyber Valley», Philipp Hennig, berichtet, dass an der Graduiertenschule im «Cyber Valley» mittlerweile 217 Promovierende tätig sind. Als erste deutsche Universität sei in Tübingen zudem zum Wintersemester 2019/20 ein Masterprogramm zu maschinellem Lernen gestartet. «Dort werden Fachkräfte aufgebaut», sagt Hennig.

Neben der Grundlagenforschung hat das «Cyber Valley» mit dem Start-Up-Netzwerk auch eine Gemeinschaft von Unternehmensgründern aufgebaut, der schon 37 Start-Ups angehören. Laut Bauer geht es jetzt darum, Forschung und Wirtschaft zu vernetzen, damit die Ideen und Forschungen des Netzwerks auch praktisch angewendet werden.

Nach Auskunft von Bauer sollen in den kommenden zehn Jahren in den Forschungsverbund mindestens 250 Millionen Euro durch private und öffentliche Mittel fließen. Das grün-schwarze Kabinett hat den Weg frei gemacht für den Aufbau des «CyberValley-Campus» in Tübingen. Der in seinen ersten fünf Jahren des Bestehens enorm gewachsene Innovationscampus soll nach dem Konzept baulich um mehrere Gebäude erweitert werden, für die in den nächsten Jahren bis zu 180 Millionen investiert werden sollen. «Das wachsende Cyber Valley platzt bereits am fünften Geburtstag aus allen Nähten», sagt Bauer.

Außer im «Cyber Valley» wird in Baden-Württemberg im Bereich der KI an mehreren Standorten geforscht. Als Beispiele nennt Bauer Konstanz mit der Forschung zum Thema Verhaltensbiologie, Freiburg als Standort in Sachen Mensch-Maschine-Schnittstelle, Karlsruhe mit dem KIT im Bereich Robotics und Heidelberg im Bereich der Medizin. «Baden-Württemberg ist Spitzenstandort für KI, „Cyber Valley“ fungiert als Leuchtturm für KI», erklärt Bauer. News4teachers / mit Material der dpa

Künstliche Intelligenz in der Bildung: Wenn das Schulbuch per „eye tracking“ die Aufmerksamkeit des Schülers misst – ein Albtraum!

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5 Kommentare
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Lera
8 Monate zuvor

Unter solche Artikeln muss IMMER SOFORT geschrieben werden, dass nichts jemals die Menschen und echte Beziehungen ersetzen kann.

Offenbar gibt es da Befürchtungen…

Da das nun schon erledigt ist, kann man sich etwaige Redundanzen sparen.

Carsten60
8 Monate zuvor

Nur gut, dass niemand mit dieser „digitalen Revolution“ kommerzielle Interessen verfolgt. 🙂
Vielmehr scheint künftig „Big Computer is watching you“ zu gelten. Wer nicht brav genug seinen Aufsatz in den Computer hackt, wird automatisch „zur Raison“ gerufen. Das entlastet dann die Lehrkräfte. Und ist ganz bestimmt sehr gut geeignet zur Herstellung von Bildungsgerechtigkeit. 🙂

Lera
8 Monate zuvor

Totschlagargument #2

besorgter Vater
8 Monate zuvor

Schiet, hab’s meine Kinder probieren lassen, aber mit Maske ist der olle Blei immer so schnell von der Maskennaht gekippt-echt frustrierend…

Lehrer mit Seele
8 Monate zuvor

Ich habe sehr regelmäßig Kontakt mit Eltern, bei denen Hausaufgaben tagtäglich zum Horrorszenario werden. Interessanterweise erinnert mich die Beschreibung dieses Programms daran.
Dort fallen Sätze wie „sind doch nur noch 3 Reihen“. „Nun schreib doch einfach noch den Rest hin“ usw.

Also Druck von Eltern geht böse aus, Druck vom PC soll helfen? Da fällt mir nichts mehr zu ein