Los geht's, Forscher:in!
Letzte Stunde hast du die schlauen Mäuse kennengelernt – ein System, das aus Beispielen lernt. Heute schauen wir, wie so etwas im Computer funktioniert: mit einem künstlichen Neuron.
Deine Reise hat zwei Teile 🗺️
Heute (Stunde 1): Wie trifft eine Maschine eine Entscheidung? → Stopp 1 und Stopp 2
Nächste Stunde (Stunde 2): Wie lernt eine KI – und wo hilft sie uns? → Stopp 3 bis zum Abzeichen
Was weißt du noch?
✓ erledigtTippe die passende Antwort an. Du bekommst sofort eine Rückmeldung.
Hinweise für die Lehrkraft
Die SuS beschreiben Aufbau und Grundidee eines künstlichen Neurons und Netzes und erklären, dass eine KI aus Beispielen lernt.
Knüpft an „Lernende Systeme / schlaue Mäuse" an. Begriffe: Beispiel, Eingabe, Ausgabe.
Einzel- oder Partnerarbeit am iPad. Stopp 4 und Stopp 5 eignen sich gut für kurzen Austausch.
Jeder Stift-Hinweis verweist auf ein nummeriertes Feld des Arbeitsblatts (Ergebnissicherung).
Das künstliche Neuron
Ein künstliches Neuron ist eine kleine Entscheidungs-Maschine. Es sammelt Punkte und entscheidet dann: JA oder NEIN.
So funktioniert es 🔧
1. Eingaben: Dinge, die das Neuron prüft (zum Beispiel: Scheint die Sonne?).
2. Punkte (Gewicht): Jede eingeschaltete Eingabe gibt Punkte. Wichtige Dinge geben mehr Punkte.
3. Summe: Das Neuron zählt alle Punkte zusammen.
4. Entscheidung: Erreicht die Summe die Grenze (Schwellenwert), sagt das Neuron JA.
Neuron-Labor: Soll Lina Eis verkaufen? 🍦
✓ erledigtLina hat einen Eiswagen. Ihr Helfer-Neuron sammelt Punkte. Ab 3 Punkten sagt es: „Ja, losfahren!" Schalte die Eingaben an und aus und beobachte.
Rechne selbst 🧮
✓ erledigtPunkte: ☀️ Sonne = 2, 🌡️ Warm = 2, 📅 Wochenende = 1. Eine ausgeschaltete Eingabe gibt 0 Punkte.
Tipp anzeigen
Zähle nur die Punkte der eingeschalteten Eingaben zusammen. Vergleiche dann mit der Grenze 3.
Begriffe sichern
✓ erledigtViele Neuronen werden ein Netz
Ein Neuron allein kann nur wenig. Verbindet man viele Neuronen, entsteht ein neuronales Netz. Es kann zum Beispiel Katze und Hund unterscheiden.
Drei Schichten – wie ein Staffellauf 🏃♀️🏃♂️
Die Informationen werden von links nach rechts weitergegeben:
1. Eingabeschicht: nimmt die Merkmale auf (zum Beispiel: spitze Ohren, Schnurrhaare).
2. Verborgene Schicht: kombiniert die Merkmale zu Mustern.
3. Ausgabeschicht: gibt das Ergebnis aus (Katze oder Hund).
Beschrifte das Netz
✓ erledigtWähle für jede Schicht den richtigen Namen.
Schicke ein Signal durchs Netz
✓ erledigtDrücke den Knopf und schau zu, wie das Signal wandert. Schreibe dann den Weg auf.
Tipp anzeigen
Starte bei der Eingabe und ende beim Ergebnis. Schreibe die drei Schichtnamen mit Pfeilen dazwischen.
Netz verstanden?
✓ erledigtSo lernt ein Netz
Ein Netz wird nicht mit festen Regeln programmiert. Es lernt aus vielen Beispielen – fast wie du beim Üben.
Bringe das Lernen in die richtige Reihenfolge
✓ erledigtWähle für jeden Schritt die Nummer von 1 bis 5.
Mini-Training: Der Spam-Wächter 📬
✓ erledigtEin Neuron soll Spam-Nachrichten erkennen. Ab 2 Punkten sagt es „Spam". Drücke „Beispiel zeigen". Bei einem Fehler passt das Neuron seine Punkte an – genau das ist Lernen!
Beispiel 1
Das ist wirklich: –
Punkte des Neurons
Mehr Punkte = das Wort ist ein stärkeres Spam-Zeichen.
0 von 5 Beispielen
Üben oder Anwenden?
✓ erledigtKI im Alltag 🌍
Neuronale Netze stecken in vielen Geräten. Wichtig ist immer: Was geht hinein (Eingabe) und was kommt heraus (Ausgabe)?
Was geht rein – was kommt raus?
✓ erledigtWähle für jede Anwendung die passende Eingabe und Ausgabe.
| Anwendung | Eingabe (rein) | Ausgabe (raus) |
|---|
Vier Beispiele 💡
Foto-Erkennung: Aus einem Bild wird „Hund" oder „Katze".
Sprachassistent: Aus deiner Stimme wird Text und eine Antwort.
Video-Empfehlung: Aus deinen geschauten Videos werden Vorschläge.
Übersetzer: Aus einem deutschen Satz wird ein englischer Satz.
Anwendungen beurteilen
✓ erledigtKI macht auch Fehler 🤔
Eine KI ist sehr gut im Mustererkennen. Aber sie versteht die Welt nicht wie ein Mensch. Sie lernt nur aus ihren Beispielen.
Der Hunde-Detektor mit dem Problem 🐕
✓ erledigtDieser Detektor wurde nur mit Bildern von Golden Retrievern trainiert. Teste, was er bei anderen Tieren sagt.
Was hilft gegen solche Fehler?
✓ erledigtKreuze alle guten Lösungen an.
Hol dir das KI-Forscher-Abzeichen! 🏅
Zeig, was du gelernt hast. Bei 5 von 6 richtigen Antworten bekommst du dein Abzeichen. Bist du unsicher? Spring zurück zur passenden Station.