Automaten und Künstliche Intelligenz

Automaten und Künstliche Intelligenz

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Informatik & Medienbildung

5. | 6. | 7. Klasse

3 - 4 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Anhand von lebensweltnahen Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit die Definition des Begriffs Automatisierung und die Grundlagen der Funktionsweise von Automaten ihres Alltagslebens ebenso kennen wie die Voraussetzungen und Kennzeichen für Künstliche Intelligenz. Sie arbeiten dabei auch grafisch mit Zustandsübergangsdiagrammen und Entscheidungsbäumen. Die Lernenden erstellen zudem selbst Handlungsvorschriften zu Alltagsbeispielen und lernen das Grundprinzip und die Funktionsweise eines neuronalen Netzwerkes kennen. Inklusive interaktiver PDF-Dateien.
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# entscheidungsbaum
# neuronale netze

Kompetenzen

Klassenstufe:5–7
Dauer:3–4 Unterrichtsstunden
Lernziele:Die Lernenden … 1. definieren den Begriff Automatisierung, 2. erläutern die Funktionsweise eines Automaten, 3. stellen Abläufe in Automaten mithilfe von Zustandsübergangsdiagrammen grafisch dar, 4. definieren Künstliche Intelligenz, 5. nennen Anwendungsbeispiele der KI, 6. stellen das Grundprinzip eines Entscheidungsbaumes als ein Prinzip des maschinellen Lernens dar, 7. erkunden die Funktionsweise künstlicher neuronaler Netze, 8. stellen das Grundprinzip eines künstlichen neuronalen Netzes dar.
Thematische Bereiche:Automatisierung, Automaten, Künstliche Intelligenz, Übergangsdiagramm, Entscheidungsbaum, neuronale Netze
Kompetenzbereiche:Darstellen und Interpretieren, Kooperieren und Kommunizieren

Inhaltsangabe

Benötigte Materialien

  • Mobile Endgeräte pro Schüler oder pro Schülerpaar

Einstieg

M 1Automaten im Alltag

Überleitung

Thema:Definition der Automatisierung
M 2Geschichte der Automatisierung

Erarbeitung und Übung

Thema:Grafische Darstellung der Eigenschaften von Automaten
Benötigt:https://raabe.click/Bubble-o-mat
https://raabe.click/Bubble-o-mat_Eigenschaften
M 3aDarstellung der Eigenschaften von Automaten als Zustandsübergangsdiagramm
M 3bÜbung – Zustandsübergangsdiagramm
M 3cBeispiel für einen komplexeren Automaten
M 4Zusammenfassung der Eigenschaften von Automaten
Benötigt:https://learningapps.org/view20591746

Überleitung

Thema:Definition der Künstlichen Intelligenz und neuronaler Netzwerke
M 5Was ist Künstliche Intelligenz?
Benötigt:ggf. pro Gruppe: 1 PC/Laptop mit Internetzugang
M 6Begriffsklärung neuronale Netzwerke

Erarbeitung und Übung

Thema:Beispiele für und grafische Darstellung von neuronalen Netzen
M 7Darstellung eines neuronalen Netzes – Entscheidungsbaum
M 7aBeispiel: Entscheidungsbaum
M 8Anwendungsbeispiele der Künstlichen Intelligenz

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