Kategorie: Künstliche Intelligenz und Bildung

In unserer Rubrik zum Wissenschaftsjahr 2019 beleuchten wir, wie sich Methoden und Anwendungen im Bildungsbereich manifestieren – sowohl in der Bildungsforschung und der Entwicklung von neuen Lehr-Lernszenarien, als auch im Bereich der Education Technologies und Learning Analytics.

Wie Künstliche Intelligenz Lese- und Sprachkompetenzen unterstützen kann

Das Projekt iRead entwickelt EdTech-Anwendungen zur Leseförderung für Kinder bis zwölf Jahren

INTERVIEW mit Prof. Dr. Günter Neumann vom Forschungsbereich „Sprachtechnologie und Multilingualität“ (MLT) des Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI GmbH) und der Universität des Saarlandes als Informatiker im EU-Projekt „iRead – Personalised Reading Apps for Primary School Children” für die Sprachverarbeitungs-Systeme zuständig ist. In dem europäischen Kooperationsprojekt entwickeln etwa 40 Expertinnen und Experten ein Framework von personalisierten, adaptiven Technologien und Anwendungen, das Grundschülerinnen und -schüler beim Lesen lernen unterstützen soll. Konkret handelt es sich dabei um das Navigo-Game und den Amigo-E-Reader, zwei „EdTech-Anwendungen”, bei deren Entwicklung neueste KI-Verfahren aus dem Bereich des Deep Learning eingesetzt wurden. Das Interessante am Projekt iRead ist aber nicht nur der Einsatz von KI-Methoden, sondern auch die europaweite Kooperation – die Infrastruktur wird nämlich gleichzeitig für vier Sprachen entwickelt: für Englisch, Griechisch, Deutsch und Spanisch. Seit September 2019 werden die beiden Instrumente in Grundschulklassen in ganz Europa erprobt. Wir sprachen mit Günter Neumann wie Künstliche Intelligenz für die Förderung von Lese- und Sprachkompetenzen genutzt werden kann.

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„Learning Analytics bieten der qualitativen und quantitativen Bildungsforschung neue Datenquellen.“

Trusted Learning Analytics beruhen auf vertrauensvollen Beziehungen zwischen Anwendern und Nutzern

FRAGEN AN (II/II) Hendrik Drachsler, Professor an der Goethe-Universität Frankfurt und Leiter des Arbeitsbereichs „Educational Technologies“ am DIPF | Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation, der sich nicht nur mit Bildungstechnologien auseinandersetzt, sondern auch daran arbeitet Learning Analytics an deutsche Hochschulen zu bringen. In angelsächsischen Ländern ist das Messen, Sammeln und Analysieren von Daten über Lernende und deren Kontexte bereits seit über zehn Jahren fester Bestandteil von Universitäten. Learning-Analytics-Anwendungen und -Methoden werden – oft sogar in eigenen Departments – eingesetzt, um das Lernen besser zu verstehen und zu optimieren. Doch einen entscheidenden Unterschied gibt es: Drachsler betreibt “Trusted Learning Analytics”. Das bedeutet, dass der Umgang mit Daten Studierender nicht nur ethisch verantwortbaren und humanistischen Prinzipien folgt, sondern auch den strengen deutschen Datenschutzrichtlinien.

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„Wir fragen danach, ob neue Technologien das Lernen effizienter, effektiver und attraktiver machen.“

Mit Educational Technologies Lernprozesse fördern und Leistungen verbessern

FRAGEN AN (I/II) Hendrik Drachsler, Professor an der Goethe-Universität Frankfurt und Leiter des Arbeitsbereichs „Educational Technologies“ am DIPF | Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation. Educational Technology, auf Deutsch Bildungstechnologie, beschäftigt sich mit der Förderung von Lernprozessen und der Verbesserung der Leistung, indem geeignete Technologien und Ressourcen hergestellt, verwendet und gesteuert werden. Hendrik Drachsler findet, dass die neuen disruptiven Techniken wie der 3D-Druck Kulturtechniken des 21. Jahrhundert sind. Deshalb sollten sie auch für alle Einkommensschichten verfügbar sein und in den schulischen Unterricht integriert werden. Der Informatiker in ihm sieht im Digitalpakt Schule vor allem die Chance, technische Infrastruktur an Schulen zu bringen – allerdings nicht ohne didaktische Fragestellungen mitzudenken.

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„Bereits in drei bis fünf Jahren werden Methoden der Künstlichen Intelligenz die Hochschulbildung verändert haben“

Projekt der FernUniversität in Hagen will mit maschinellem Lernen und wissensbasiertem Expertensystem individuelles Lernen und Studienorganisation unterstützen

INTERVIEW mit Prof. Dr. Claudia de Witt von der FernUniversität in Hagen, die gemeinsam mit dem EdTec Lab des Deutschen Forschungsinstituts für Künstliche Intelligenz (DFKI) den Einsatz von „Künstlicher Intelligenz“ (KI) in der Hochschulbildung erforscht. Das sechsköpfige Projektteam entwickelt auf der Basis der Studierendendaten der FernUni unter anderem ein wissensbasiertes Expertensystem; es soll Studentinnen und Studenten dabei unterstützen, Studieninhalte effizienter zu erarbeiten und sich selbst im Studium besser zu organisieren. Wir sprachen mit der Bildungswissenschaftlerin über das Design des Projekts AI.EDU Research Lab, welche Arbeitsschritte für die Entwicklung eines solchen digitalen „Assistenten“ notwendig sind und wie Verfahren des Educational Data Mining dabei helfen können, die Zahl der Studienabbrecher zu verkleinern. Weiterlesen

„Wie füttert man Algorithmen?“

Hintergründe zum Einsatz Künstlicher Intelligenz in der Bildungsforschung

Ein Beitrag von Carolin Anda, DIPF.

Künstliche Intelligenz ist präsenter denn je. Doch was steckt hinter diesem Begriff und welche Formen der Künstlichen Intelligenz (KI) gibt es? Was muss passieren bis ein Computer „intelligent“ ist, und wie kann KI unsere Art zu Lernen unterstützen? Einfach gesagt spricht man von künstlicher Intelligenz, wenn Computer Probleme lösen, die den Entscheidungsstrukturen von Menschen nahe kommen. Dafür sollen Computer auch aus Erfahrungen lernen und eigenständige Schlüsse ziehen. KI wird für das Erstellen von Wissens- und Expertensystemen, für die Muster- und Spracherkennung, in der Modellierung und in der Robotik eingesetzt. Dieser Beitrag beleuchtet das Maschinelle Lernen und die Programmierung eines virtuellen persönlichen Assistenten mit Hilfe zweier Experten aus dem Arbeitsbereich Educational Technologies am DIPF, Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation. Weiterlesen