KI-Bildung
Google ergänzt AI Quests um die Neurowissenschaftslektion Polar Peaks
Die Aktivität vom 26. Oktober vermittelt KI-Entwicklung anhand einer neurowissenschaftlichen Geschichte. Das zugehörige Lehrkräftemodul soll im November folgen.
Google Research und der Stanford Accelerator for Learning haben am 26. Oktober Polar Peaks veröffentlicht und damit ihre Bildungsreihe AI Quests um eine neurowissenschaftliche Geschichte erweitert. Die Aktivitäten laden Schülerinnen und Schüler von elf bis 14 Jahren ein, die Rolle von Forschenden zu übernehmen und die Entwicklung von KI zu erkunden. Laut Google wurden in der gesamten Reihe, die in zehn Sprachen vorliegt, mehr als 400.000 Quests abgeschlossen. Diese Zahl erfasst abgeschlossene Aktivitäten und bezeichnet nicht die Anzahl einzelner Schülerinnen und Schüler.
Im neuen Quest begleiten Mentorfiguren innerhalb des Spiels die Jugendlichen beim Scannen und Kartieren von Nervenzellen. Dabei untersuchen sie den Gedächtnisverlust einer Spielfigur. Zu den Aufgaben gehören die Bereinigung von Daten und das Testen eines Modells; die Überprüfung durch Menschen ist damit Teil der Aktivität. Der wissenschaftliche Rahmen bietet konkrete Entscheidungen zur Diskussion, wenn die Jugendlichen das Verhalten ihres Modells mit der Aufgabe vergleichen, die sie eigentlich lösen wollten.
Die Ankündigung unterscheidet außerdem zwischen der Aktivität und der Vorbereitung von Lehrkräften. Die Fortbildungsmodule für die ersten beiden Quests sind über die Google AI Educator Series zugänglich. Das eigene Modul für Polar Peaks soll im darauffolgenden Monat, also im November, erscheinen. Einen genauen Tag für diese Veröffentlichung nennt Google nicht.
Bereits vorhandene Materialien zeigen, wie das Programm in den Unterricht eingebunden werden soll. Google for Education veröffentlichte am 1. September die Fortbildungsseite zu Market Marshes. Dieser frühere Quest versetzt die Jugendlichen in eine simulierte kommunale Krisensituation rund um Überschwemmungen. Sie arbeiten mit Umweltdaten und Prognosemodellen, statt eine Vorhersage als bereits fertige Antwort zu betrachten. Die Fortbildung soll Lehrkräften helfen, diese Entscheidungen sowie die Arbeit zu erläutern, die hinter einem KI-System steckt.
Der Kurs beschreibt Unterrichtsfolien und einen Leitfaden, die Lehrkräfte für Diskussionen nutzen können. Anschließend lässt sich mit einer kurzen Wissensüberprüfung ein Abschlussabzeichen erwerben. Optionale Fortbildungspunkte werden getrennt von den grundlegenden Materialien aufgeführt. Das sind Merkmale eines bereits bestehenden Fortbildungsangebots für Lehrkräfte und keine Messergebnisse dazu, was Jugendliche im neuen neurowissenschaftlichen Quest lernen. Sie verdeutlichen zugleich, weshalb die Veröffentlichung eines Spiels und die Vorbereitung der zugehörigen Unterrichtsunterstützung unterschiedlichen Zeitplänen folgen können.
Die Wissenschaft hinter der neuen Geschichte hat ihren eigenen zeitlichen Verlauf. Am 3. September beschrieben Google Research und weitere Beteiligte eine vollständige Karte des zentralen Nervensystems einer männlichen Fruchtfliege, einschließlich des Gehirns und des ventralen Nervenstrangs. Sie umfasst mehr als 166.000 Nervenzellen und 125 Millionen synaptische Verbindungen. HHMI Janelia leitete die Arbeit gemeinsam mit Forschenden aus Cambridge und weiteren Beteiligten. Die biologische Verschaltungskarte ermöglicht es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, diese Strukturen zu untersuchen und sie mit anderen Karten zu vergleichen.
Der Forschungsprozess beginnt mit dünnen Gewebeschnitten und elektronenmikroskopischen Aufnahmen. Rechenverfahren und KI helfen dabei, aus den flachen Bildern dreidimensionale Rekonstruktionen von Zellen zusammenzusetzen. Fachleute bei HHMI Janelia überprüften die entstandenen Strukturen und ergänzten Anmerkungen. Der Datensatz lässt sich mit Neuroglancer erkunden, Googles quelloffenem Visualisierungswerkzeug. So wird die automatisierte Rekonstruktion mit der anschließenden Untersuchung durch Forschende verbunden.
Googles Darstellung vom September stellt dieser Größenordnung die ungefähr 86 Milliarden Nervenzellen eines menschlichen Gehirns gegenüber. Forschende nutzen kleinere Organismen zur Untersuchung von Nervensystemen und vergleichen Karten männlicher und weiblicher Fliegen, um Unterschiede und gemeinsame Strukturen zu erkennen. Polar Peaks greift diese längerfristige Forschungsarbeit auf und übersetzt Teile des Verfahrens in eine Aktivität für Jugendliche. Die vollständige wissenschaftliche Rekonstruktion wird dabei nicht im Klassenzimmer nachgebildet.