Künstliche Intelligenz und berufliche Bildung Wie das Internet der Dinge und KI das Lernen verändern

Transkript

1 Künstliche Intelligenz und berufliche Bildung Wie das Internet der Dinge und KI das Lernen verändern Professor Dr. habil. Christoph Igel Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Educational Technology Lab Sprecher DFKI Berlin

2 Bildung & Arbeit(en) 4.0 2

3 Bildung & Arbeit(en) 4.0 3

4 Bildung & Arbeit(en) 4.0 Wie wird die Situation in Deutschland eingeschätzt? Ergebnisse aus den Jahren Prozent der Jobs in Deutschland sind substitutionsgefährdet Diese liegen vornehmlich im mittleren und niedrigen Tätigkeitsbereich Arbeitskräftebewegung zwischen Branchen/Berufen ist sehr ausgeprägt Substitutionswahrscheinlichkeiten: Helferberufe 46%, Fachkraftberufe 45%, Spezialistenberufe 33%, Expertenberufe 19% UND: Insgesamt gibt es kaum Beschäftigungseffekte durch das Internet ABER: Internet hat positive Wirkung auf Wertschöpfung und Produktivität UND: IKT Fertigkeiten werden am Arbeitsmarkt sehr positiv entlohnt 4

5 Future Internet ) Intelligent Environments 4) Embedded Computers Smart Factory 1) Central Computer 2) PC, Notebook 3) Smart Phone Smart Card 90% of all computers are embedded 1 Computer Many Users 1 Computer 1 User Many Computers, 1 User Wahlster,

6 Autonome M2M Kommunikation

7 Digitale Bildung - Bildung digital 7

8 Digitale Bildung - Bildung digital 8

9 Digitale Bildung - Bildung digital 9

10 Digitale Bildung - Bildung digital 10

11 Digitale Bildung - Bildung digital 11

12 Technology Driven Education Corporate Education Social Education Kognitivismus Instructional Design Content Management Systeme Learning Management Systeme e-tests/e-examinations Collaborative Lernsysteme... Education Content Konstruktivismus Konnektivismus Public/Privat Social Networks Serious Games Development Collaboration Services Recommendation Systems... unimodal - statisch - eindimensional - rezeptiv - instruktional Mobile Education multimodal - dynamisch - mehrdimensional - konstruktiv - moderiert Smart Education Konnektivismus Situiertes Lernen Learning Applications ebooks, epapers, Vodcasts Education Cloud & Services Professional Shop Systeme... Kognitivismus Konstruktivismus Situiertes Lernen Education Data Mining Smart Education Services Multimodal Learning Systems Personal Learning Environments...

13 Connec-tivism Constructivism Human Computer Interaction Security Safety Cognitivism Smart City Instructional Design Machine Learning Model based Learning Situated Learning Information Extraction Augmented Reality Feedback based Learning Serious Games Education Technology Education Data Mining Internet 2020 Formal & Informal Learning Networked Learning Deep Learning Language Technology Motivation Big Data Perception Robotic

14 Industrie 4.0 Smart Services

15 ML Based Working & Training 15

16 Zweite Welle der Digitalisierung Erste Welle: Zweite Welle: Daten digital - Erfassen - Speichern - Übertragen - Verarbeiten Daten digital - Verstehen - Veredeln - Aktiv nutzen - Monetarisieren Maschinenlesbare Daten: Internet- und Cloudtechnologien Maschinenverstehbare Daten: Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen Digitalisierung mit Sinn und Verstand

17 Paradoxon Künstlicher Intelligenz In der KI-Forschung gilt: Schwere Probleme sind leicht, leichte Probleme sind schwer. Expertenintelligenz Kognitive und wissensintensive Fähigkeiten Spätes Evolutionsstadium Alltagsintelligenz Sensomotorische & sozioemotionale Fähigkeiten Frühes Evolutionsstadium - Fehler im Computer-Chip finden - SIM-Karte wechseln - Schachmeister besiegen - Witz verstehen - Stahlproduktion optimieren - Kind trösten

18 M-Intelligenz - K-Intelligenz Dimensionen der Intelligenz versus Sensomotorische Intelligenz + ++ Kognitive Intelligenz ++ + Emotionale Intelligenz ++ Soziale Intelligenz ++

19 B-Human Team - Weltmeister 2017

20 Educational Intelligence Klassisches Dreier-Modell Ermöglicht z.b. à Unterstützung beim Problemlösen à Auswahl von relevanten Inhalten Pädagogisches Modell Domänen Modell Lerner Modell Statistische Verfahren Analyse von Massendaten Ermöglichen z.b. Echtzeiterkennung von Lernfortschritt, Motivation, Korrelationen zwischen Navigationsverhalten und Lernerfolg,

21 KI-Management Qualifizierung Grundlagen Künstlicher Intelligenz und Potenziale für das Business Development 5 Module zu KI, Hybrider Wertschöpfung und Smart Services Heuristiken, wissensbasierte Systeme, Maschinelles Lernen Forschung und Entwicklung, Unternehmen, Startups KI-basierte hybrider Wertschöpfung für Unternehmen Modul 1: Was ist Künstliche Intelligenz? KI zum Anfassen: Erste Schritte, Anwendungen, wissensbasierte Systeme Modul 2: Grundlagen und Voraussetzungen von KI: Methoden, Werkzeuge, Hands-On, Maschinelles Lernen, Data Mining Modul 3: Hybride Wertschöpfung durch KI: Grundlagen, Methoden, Anwendungen Industrie 4.0 und Smart Services Modul 4: KI in Forschung und Geschäftsanwendung: Cognitive AR, Retail Solutions, Watson, Leonardo Modul 5: Entwicklung von Geschäftsfeldern, Veränderung von Unternehmenskultur, Gestaltung von Transformationsprozessen

22 International Perspectives

23 International Perspectives Spatial display of activities in class: Size of red circles shows reported level of attention; blue rings indicate subjects that took notes

24 Hybride Teams for Education

25 Künstliche Intelligenz und berufliche Bildung Wie das Internet der Dinge und KI das Lernen verändern Professor Dr. habil. Christoph Igel Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Educational Technology Lab Sprecher DFKI Berlin