Wissenschaftskommunikation Workshop

Vom Ei zum Überflieger

Im Auftrag des KIT veranstalteten wir das viertägige ‚Science Camp KI‘ für Schüler*innen zum Thema künstliche Intelligenz. Theorie und Praxis wurde den 23 Teilnehmern spielerisch und interaktiv vermittelt.  

Im ersten Teil erstellten wir gemeinsam einen Datensatz, welcher zum Trainieren eines neuronalen Netzes verwendet werden sollte. Jeder Schüler malte hierzu Eier in den drei unterschiedlichen, vorgegebenen Formen „Kreis“, „Ellipse“ oder „Tropfen“. Die Zeichnungen wurden eingescannt und in einen sogenannten Trainings und einen Test Datensatz aufgeteilt.

Die drei vorgegebenen Formen zum Nachzeichnen für den Datensatz: Kreis, Ellipse, Tropfen
Alles Kreise, dennoch verschieden.

Auf Basis des Testdatensatzes wurde ein neuronales Netz trainiert, mit dem Ziel, die drei unterschiedlichen Formen zu erkennen und zu unterscheiden.

Schematische Darstellung eines komplexen neuronalen Netzes zur Erkennung von Bildmustern (Quelle: Wikipedia)

Mit Hilfe des Testdatensatzes konnten die Schüler nachvollziehen, wie akkurat das neuronale Netz nach dem Training die Formen erkennen kann und wie sich unterschiedliche Parametereinstellungen dabei auswirken.

Schüler bei der Auswertung der Ergebnisse

Im zweiten Teil hatten die Schüler die Aufgabe, eine künstliche Intelligenz zu programmieren, welche ein einfaches Spiel erlernen kann. Bei dem Spiel musste ein Vogel durch Lücken verschiedener Größe hindurchfliegen.

Künstliche Intelligenz lernt fliegen

Hierfür entwickelten sie genetische Algorithmen und Bewertungsfunktionen, mit deren Hilfe der Vogel dann in der Lage war, sich iterativ zu verbessern.

Mutation die durch einen genetischen Algorithmus erzeugt werden.

Zum krönenenden Abschluss präsentierten die Schüler ihre Programme und Resultate ihren Eltern.

Schüler präsentieren ihr Ergebnisse