Wie lernen wir morgen? Lernentwicklungen in Schulen, Hochschulen und Unternehmen

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1 Wie lernen wir morgen? Lernentwicklungen in Schulen, Hochschulen und Unternehmen Prof. Dr. Christoph Igel Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Educational Technology Lab

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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, 2012

6 M2M Kommunikation autonomer Komponenten Wahlster, 2012

7 Digital Change and Transformation Internet of Things SMACT User Experience Digital Intensity Autonomy Behaviour

8 Digital Change and Transformation

9 Digital Change and Transformation

10 Digital Change and Transformation Jeder Beruf verliert seine einfachen Routineanteile an den Computer. Jeder Beruf. Arzt, Rechtsanwalt, Professor Computer können produzieren; sie verstehen sich auf Banking, Krankheitsdiagnostik, Verkauf, Autofahren, Steuererklärungen, das Halten von Vorlesungen, und sie spielen mit uns Menschen herum. Die Arbeit 4.0 OHNE JEDEN Routineanteil wirkt verdichtet, stressig, komplex; das sind aus anderer Sicht Zeichen der Überforderung oder gar Unfähigkeit. Fehler im Komplexen können aber Katastrophen auslösen. Es darf keine Minderleister mehr geben. Menschen werden nie mehr gut bezahlt für etwas, was Computer selbst können. Gut bezahlt wird nur etwas über den Computer hinaus. Dueck, 2015

11 Educational Technologies 1995 ff. Education Management Social Education Kognitivismus Instructional Design Content Management Systeme Learning Management Systeme e-tests/e-examinations Collaborative Lernsysteme... Konstruktivismus Education Content unimodal - statisch - eindimensional - proprietär - rezeptiv - instruktional Konnektivismus Public/Privat Social Networks Serious Games Development Massive Open Online Courses Recommendation Systems... Mobile Education multimodal - dynamisch - mehrdimensional - offen - konstruktiv - moderiert Smart Education Konnektivismus Situiertes Lernen Learning Applications ebooks, epapers, Vodcasts Education Cloud & Services Open Educational Resources... Kognitivismus Konstruktivismus Konnektivismus Multimodal Learning Systems Personal Learning Environments Smart Education Services Deep Learning...

12 Digitale Bildung in der Schule Telekom Stiftung, 2015

13 Prof. Dr. Christoph Igel 2015

14 Prof. Dr. Christoph Igel 2015

15 Technologies for Education

16 Technologies for Education

17 Workplace-based Learning Technologies Education Data Stimuli Office Floor Learning Management Content Management Kognitivismus Instructional Design Formales Lernen Lehr-Lern-Organisation Lernverlauf Nutzerverhalten Bildungswissenschaft Kognitionspsychologie Wirtschaftsinformatik WBT Bildungsszenarien HR Departments Private Floor Social Networks Serious Games Konstruktivismus Situiertes Lernen Gruppenverhalten Sensordaten Informatik IT-Wirtschaft Mobile Learning Konnektivismus Umweltdaten Kogvitionspsychologie Informelles Lernen Shop Floor Assistenz- und Wissensdienste Virtual/Augmented Reality Wearables Technikdidaktik Human-Computer- Interaction Handlungsorientiertes Lernen Sensordaten Maschinendaten Education Data Mining Deep Learning Industrie Maschinen- und Anlagenbau Produktion

18 Multimodale Interaction Speech Graphics Gesture Multimodal Interaction Eyetracking Physical Action Facial Expression Body Language 18

19 Ambient Assistance Industrial Environment Industrial Worker with Google Glasses Tools Mobile, Interactive and Situation-Aware Tutoring 19

20 Assistenz- und Wissensdienste in der Smart Production Informationsbeschaffungs- und Trainingsprozesse müssen flexibler werden in den Arbeitsplatz integriert werden individualisierbar werden! Bedarf an technologiebasierten Assistenz- und Wissensdiensten die sich intelligent an Wissen, Kompetenzen und Aufgaben des Personals anpassen können sich mit vorhandenen Daten- und Informationsquellen verbinden können passende Aktionen und Informationen vorschlagen können einfache semantische Erfassung von Arbeitsprozessen und Erfahrungswissen ermöglichen Migration zu Industrie 4.0 unterstützen ADAPTION 20

21 Assistenz- und Wissensdienste in der Smart Production 21

22 Architektur KI-basierter Assistenz- und Wissensdienste ERP/PPS Daten Informationen Wissensdienst Shopfloor Maschinendaten Betriebsdaten Mitarbeiterdaten Bedienungsdaten USE CASES Wissenselemente USE CASES DIENSTE KI-basierte Bereitstellung elearning esupport MCI**- MMI*- END- GERÄTE LMS WWW Inbetriebnahme Instandsetzung Wartung Inspektion Bedienung Tätigkeiten Kompetenzen Wissen Qualifikation Mitarbeiterprofil *Mensch Maschine Interaktion **Mensch Computer Interaktion

23 Workplace-based Learning 23

24 Wie lernen wir morgen? Lernentwicklungen in Schulen, Hochschulen und Unternehmen Prof. Dr. Christoph Igel Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Educational Technology Lab