Wie lernen wir morgen? Lernentwicklungen in Schulen, Hochschulen und Unternehmen Prof. Dr. Christoph Igel Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Educational Technology Lab
Future Internet 2020 5) 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 1941 1960 1980 2000 2020 Wahlster, 2012
M2M Kommunikation autonomer Komponenten Wahlster, 2012
Digital Change and Transformation Internet of Things SMACT User Experience Digital Intensity Autonomy Behaviour
Digital Change and Transformation
Digital Change and Transformation
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
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...
Digitale Bildung in der Schule Telekom Stiftung, 2015
Prof. Dr. Christoph Igel 2015
Prof. Dr. Christoph Igel 2015
Technologies for Education
Technologies for Education
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
Multimodale Interaction Speech Graphics Gesture Multimodal Interaction Eyetracking Physical Action Facial Expression Body Language 18
Ambient Assistance Industrial Environment Industrial Worker with Google Glasses Tools Mobile, Interactive and Situation-Aware Tutoring 19
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
Assistenz- und Wissensdienste in der Smart Production 21
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
Workplace-based Learning 23
Wie lernen wir morgen? Lernentwicklungen in Schulen, Hochschulen und Unternehmen Prof. Dr. Christoph Igel Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Educational Technology Lab christoph.igel@dfki.de