Künstliche Intelligenz für Lehrkräfte

Eine fachliche Einführung mit didaktischen Hinweisen

Ulrich Furbach, Emanuel lKitzelmann, Tilman Michaeli, Ute Schmid , 05.09.2024

Zusammenfassungen

Das Buch Künstliche Intelligenz für Lehrkräfte führt die zentralen Ansätze und Gebiete der KI fundiert und insbesondere für Informatiklehrkräfte aufbereitet ein. Es bietet aber auch Lehrkräften mit anderem Hintergrund die Möglichkeit, sich mit den fachlichen Grundlagen von KI auseinanderzusetzen. Behandelte Themen sind insbesondere Problemlösen und Suche, Grundlagen des Maschinellen Lernens, Wissensrepräsentation und Schließen, Künstliche neuronale Netze, Tiefes Lernen, Generative KI und Robotik. In jedem Kapitel wird eine methodische Einführung gegeben, relevante Anwendungsbereiche aufgezeigt und Vorschläge für die konkrete Umsetzung im Unterricht gegeben. Zudem werden interdisziplinäre Bezüge hergestellt und Fragen der Ethik und gesellschaftliche Bezüge diskutiert. Die Herausgebenden und Autor:innen des Buches sind Lehrkräfte an Hochschulen aus den Bereichen Künstliche Intelligenz und Informatikdidaktik. Durch die interdisziplinäre Kooperation bietet das Buch sowohl einen fachlich fundierten Einstieg in das Thema KI als auch einen geeigneten didaktischen Zugang.

Von Klappentext im Buch Künstliche Intelligenz für Lehrkräfte (2024)

Kapitel

Einführung (Seite 1 - 5) (Ulrich Furbach, Ute Schmid)
Suche im Problemraum (Seite 9 - 23) (Ute Schmid)
Lernen aus Daten (Seite 25 - 38) (Tilman Michaeli, Emanuel Kitzelmann, Stefan Seegerer, Ralf Romeike)
Schließen aus Wissen (Seite 39 - 50) (Ulrich Furbach, Christoph Benzmüller)
Lernen mit Neuronalen Netzen (Seite 53 - 67) (Emanuel Kitzelmann)
Analytisches vs. konnektionistisches Paradigma (Seite 69 - 80) (Udo Frese, Uwe Lorenz)
Verstärkendes Lernen (Seite 81 - 97) (Uwe Lorenz)
Tiefes Lernen (Seite 99 - 116) (Udo Frese, Uwe Lorenz)
Erklärbarkeit (Seite 117 - 124) (Ute Schmid)
Generative KI (Seite 125 - 136) (Johannes Langer, Ute Schmid)
Logikbasierte Wissensverarbeitung (Seite 139 - 162) (Christoph Benzmüller)
Schließen im Alltag und unter Unsicherheit (Seite 163 - 176) (Claudia Schon)
Robotik (Seite 179 - 193) (Diedrich Wolter, Udo Frese, Tilman Michaeli)
Natürliche und Künstliche Intelligenz (Seite 197 - 204) (Ute Schmid)
Wechselwirkungen von KI mit anderen Schulfächern (Seite 205 - 217) (Ulrike Barthelmeß, Ulrich Furbach, Uwe Lorenz)
Verantwortung (Seite 219 - 236) (Lukas Höper, Carsten Schulte, Christoph Benzmüller)

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Personen
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Emily M. Bender , dek Datenethikkommission , Peter Denning , Dietrich Dörner , Jens Gallenbacher , Timnit Gebru , Aidan N. Gomez , Llion Jones , Lukasz Kaiser , Wolfgang Klafki , Ray Kurzweil , Humberto R. Maturana , Warren McCulloch , Angelina McMillan-Major , Marvin Minsky , Christian Montag , Peter Norvig , Seymour Papert , Niki Parmar , Walter Pitts , Illia Polosukhin , Stuart Russell , Noam Shazeer , Shmargaret Shmitchell , Matti Tedre , Tapani Toivonen , Alan Turing , Jakob Uszkoreit , Francisco J. Varela , Ashish Vaswani , Dieter E. Zimmer , Shoshana Zuboff

Begriffe
KB IB clear

Algorithmus

algorithm , Bewusstsein consciousness ,

bias ,

Biologie

biology , captcha ,

Chat-GPT ,

Computer

computer ,

Daten

data , Deduktion , Didaktik didactics , Dilemma ,

Evolution

evolution , explainable AI , Gedächtnis memory ,

Gehirn

brain ,

Gesellschaft

society , Induktion , Informatik computer science , Informatik-Didaktik didactics of computer science , Informatik-Unterricht (Fachinformatik)Computer Science Education , Information information , Informationsverarbeitung information processing ,

Intelligenz

intelligence , Interaktion interaction ,

Kommunikation

communication , Komplexität complexity , Körper body ,

Krankheit , Kunst ,

Künstliche Intelligenz (KI / AI)

artificial intelligence , Kurzzeitgedächtnis short-term memory , Langzeitgedächtnis long term memory ,

Lernen

learning , Logik logic ,

Maschine

machine ,

Mensch ,

model , Moral ,

neuron ,

neural network , Optimierung , Paradigma paradigm ,

Philosophie

philosophy ,

Problem

problem , Prognose ,

Psychologie

psychology , Reflex , reinforcement learning , Repräsentation representation ,

Roboter

robot , Schmerz pain , Schulfächer ,

Sicherheit

security , Sinnesorgan ,

Sprache

language , Symbol symbol , Theorie theory , Transparenz , Trolley-Problem , Turing-Test turing test ,

Unterricht ,

USA , Verantwortung responsability , Verifikation ,

Wahrnehmung

perception ,

Wissen , Wissensrepräsentation ,

Zukunft

future

Bücher

Jahr	Titel	Abrufe	IB	OB	KB	LB
	Artificial Intelligence (Stuart Russell, Peter Norvig)	3, 8, 3, 3, 7, 4, 2, 3, 10, 1, 7, 14	19	19	14	180
1963	Computers and Thought (Edward Feigenbaum, Julian Feldman)	2, 11, 1, 8, 7, 3, 2, 4, 19, 9, 9, 13	113	60	13	1864
1969	Perceptrons (Marvin Minsky, Seymour Papert)	1, 11, 1, 5, 2, 5, 3, 3, 9, 7, 4, 13	33	11	13	1246
1981	Einsicht ins Ich (Douglas Hofstadter, Daniel C. Dennett)	5, 14, 9, 10, 7, 8, 5, 13, 16, 12, 16, 20	124	102	20	8740
1984	Der Baum der Erkenntnis (Humberto R. Maturana, Francisco J. Varela)	5, 21, 3, 13, 10, 8, 7, 7, 13, 6, 9, 23	114	125	23	31985
1985	Neue Studien zur Bildungstheorie und Didaktik (Wolfgang Klafki)	1, 7, 3, 4, 3, 4, 4, 4, 8, 3, 4, 14	110	15	14	1343
1986	So kommt der Mensch zur Sprache (Dieter E. Zimmer)	8, 9, 4, 5, 4, 2, 1, 6, 3, 2, 6, 13	4	3	13	3471
1989	Die Logik des Misslingens (Dietrich Dörner)	10, 18, 5, 16, 15, 3, 10, 8, 11, 14, 9, 15	54	128	15	15087
2003	The New Media Reader (Noah Wardrip-Fruin, Nick Montfort)	4, 19, 3, 11, 9, 7, 8, 7, 18, 12, 7, 25	275	151	25	5238
2005	The Singularity Is Near (Ray Kurzweil)	4, 6, 2, 7, 6, 4, 3, 8, 13, 8, 5, 20	67	34	20	673
2006	Abenteuer Informatik (Jens Gallenbacher)	5, 9, 5, 5, 8, 9, 6, 7, 12, 4, 5, 18	30	18	18	1968
2018	Das Zeitalter des Überwachungskapitalismus (Shoshana Zuboff)	4, 8, 4, 9, 6, 3, 2, 4, 8, 5, 8, 13	86	69	13	558
2019	Gutachten der Datenethikkommission (dek Datenethikkommission)	1, 1, 6, 2, 7, 6, 3, 5, 5, 2, 8, 12	4	25	12	313
2021	Du gehörst uns! (Christian Montag)	2, 4, 3, 2, 3, 3, 5, 3, 4, 3, 10, 14	2	23	14	105
2021	Ideas That Created the Future (Harry Lewis)	3, 16, 2, 14, 11, 9, 6, 7, 19, 10, 9, 14	348	133	14	401

Texte

Jahr	Titel	Abrufe	IB	OB	KB	LB
1943	A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity (Warren McCulloch, Walter Pitts)	19, 8, 2, 4, 7, 4, 5, 9, 8	5	4	8	66
1950	Computing Machinery and Intelligence (Alan Turing)	4, 10, 1, 8, 8, 4, 5, 5, 13, 6, 2, 7	102	10	7	6344
2021	On the Dangers of Stochastic Parrots (Emily M. Bender, Timnit Gebru, Angelina McMillan-Major, Shmargaret Shmitchell)	2, 9, 5, 9, 7, 5, 4, 12, 11, 17, 11, 21	61	25	21	230
2021	CT 2.0 (Matti Tedre, Peter J. Denning, Tapani Toivonen)	2, 8, 6, 2, 4, 5, 1, 6, 11, 17, 10, 29	13	22	29	190
2023	Attention Is All You Need (Ashish Vaswani, Noam Shazeer, Niki Parmar, Jakob Uszkoreit, Llion Jones, Aidan N. Gomez, Lukasz Kaiser, Illia Polosukhin)	2, 5, 4, 1, 8, 8, 3, 3, 8, 1, 6, 15	35	6	15	121

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Zeitleiste

2 Erwähnungen

Künstliche Intelligenz und Wir - Stand, Nutzung und Herausforderungen der KI (Frank Schmiedchen, Alexander von Gernler, Martina Hafner, Klaus Peter Kratzer)
- Symbolische Kontrolle für subsymbolische Künstliche Intelligenz? (Christoph Benzmüller)

Volltext dieses Dokuments

	Künstliche Intelligenz für Lehrkräfte: Gesamtes Buch als Volltext (: , 29764 kByte)
	Einführung: Artikel als Volltext @ Springer (: , 140 kByte; : )
	Generative KI: Artikel als Volltext @ Springer (: , 606 kByte; : )
	Logikbasierte Wissensverarbeitung: Artikel als Volltext @ Springer (: , 778 kByte; : )
	Schließen im Alltag und unter Unsicherheit: Artikel als Volltext @ Springer (: , 281 kByte; : )
	Robotik: Artikel als Volltext @ Springer (: , 533 kByte; : )
	Natürliche und Künstliche Intelligenz: Artikel als Volltext @ Springer (: , 438 kByte; : )
	Wechselwirkungen von KI mit anderen Schulfächern: Artikel als Volltext @ Springer (: , 310 kByte; : )
	Verantwortung: Artikel als Volltext @ Springer (: , 564 kByte; : )
	Suche im Problemraum: Artikel als Volltext @ Springer (: , 566 kByte; : )
	Lernen aus Daten: Artikel als Volltext @ Springer (: , 1217 kByte; : )
	Schließen aus Wissen: Artikel als Volltext @ Springer (: , 350 kByte; : )
	Lernen mit Neuronalen Netzen: Artikel als Volltext @ Springer (: , 1106 kByte; : )
	Analytisches vs. konnektionistisches Paradigma: Artikel als Volltext @ Springer (: , 476 kByte; : )
	Verstärkendes Lernen: Artikel als Volltext @ Springer (: , 2056 kByte; : )
	Tiefes Lernen: Artikel als Volltext @ Springer (: , 2187 kByte; : )
	Erklärbarkeit: Artikel als Volltext @ Springer (: , 536 kByte; : )

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Beat und dieses Buch

Beat hat dieses Buch während seiner Zeit am Institut für Medien und Schule (IMS) ins Biblionetz aufgenommen. Beat besitzt kein physisches, aber ein digitales Exemplar. (das er aber aus Urheberrechtsgründen nicht einfach weitergeben darf). Aufgrund der vielen Verknüpfungen im Biblionetz scheint er sich intensiver damit befasst zu haben.

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