Professor Trottenberg kam vor einiger Zeit auf mich zu und bat mich, mit zu helfen, dass algorithmisches Wissen und Denken stärker verbreitet wird in Schule und Öffentlichkeit. Das ist insofern außerordentlich wichtig, weil diese Denkmethode die Voraussetzung  ist für das Programmieren insbesondere was die Künstliche Intelligenz anbelangt. Leider findet diese Vermittlung in den Lehrplänen der Schulen selbst in den Fächer Informatik nur selten statt. Da es so außerordentlich wichtig ist, werde ich mich nach meinen Möglichkeiten dafür einsetzen, dass es nicht nur an den Höheren Schulen, sondern auch an Berufs- und Berufs-Fachschulen gelehrt wird.

Mittlerweile haben viele Gespräche stattgefunden, u. a. auch mit der Bundesministerin Frau Karliczek. Professor Trottenberg und einige kompetente Mitstreiter haben dazu ein vorläufiges Konzept entwickelt, dass ich Ihnen im Vorfeld nicht vorenthalten möchte

Ihr Jean Pütz

Digitales Gestalten mit Algorithmen – von Euklid bis KI

In dem hier konzipierten Projekt sollen die auf Digitale Bildung ausgelegten Entwicklungen

•  Roberta (Fraunhofer IAIS)
• Initiative  – Algorithmen im Schulunterricht (Interscience, Universität zu Köln)

integriert und zu einer Online-Plattform „Digitales Gestalten mit
Algorithmen“ für Schulen, Lehrer*innen und Schüler*innen ausgebaut werden. Die Entwicklungen werden vom Fraunhofer-Institut IAIS (Roberta) und vom Mathematischen Institut der UzK und der InterScience GmbH („Algorithmen im Schulunterricht“) getragen. Dies sind auch die Hauptpartner im hier konzipierten Projekt.

Der Grundgedanke ist, dass „Digitale Bildung“ sich nicht darauf beschränken darf, den Schüler*innen einen kompetenten Umgang
mit digitalen Geräten und Medien zu vermitteln, sondern dass als Lernziel auch ein Verständnis für zentrale algorithmische Konzepte und Prinzipien als den fundamentalen Methoden und Grundlagen aller digitalen Entwicklungen unabdingbar ist.

Dies gilt insbesondere für Algorithmen der Künstlichen Intelligenz
(KI) und des Maschinellen Lernens (ML), die daher einen Schwerpunkt des
Projektes bilden.

Ziele:

Als Ergebnis des hier skizzierten Projekts wird „Digitales
Gestalten mit Algorithmen“ als Angebot für Deutschland flächendeckend
zur Verfügung stehen. Digitales Gestalten mit Algorithmen wird dabei die gesamte Bildungskette von der Grundschule bis zum Abitur abdecken, einschließlich des schulischen Teils der dualen Bildung (Berufsschulen).

Digitales Gestalten mit Algorithmen ist dabei eine online nutzbare Plattform, mit der algorithmisches Verständnis, algorithmisches
Denken und algorithmische Praxis (Programmierung und Anwendung) erlernt und eingeübt werden kann. Die Plattform setzt keine digitalen Vorkenntnisse voraus und kann insbesondere von Schulen, Lehrer*innen und Schüler*innen frei genutzt werden.

Zukünftige Schwerpunkte der Plattform werden elementare,
fortgeschrittene und ausgereifte Methoden der Künstlichen Intelligenz und des Maschinellen Lernens sein. Über Digitales Gestalten mit KI/ML- Algorithmen hinaus soll die Plattform auch Angebote und Möglichkeiten für eine breit angelegte Aufklärung der Öffentlichkeit bieten und Interessenten zu einer realistischen Einschätzung der Chancen und Risiken der KI/ML verhelfen.

Hintergrund:

Algorithmen sind der Kern alles Digitalen:

• Algorithmen liegen allen Programmen zugrunde und sind damit
Grundlage für alle Prozesse im Rechner (interne Prozesse, Anwendungen)

• Algorithmen steuern sämtliche Netze und deren Nutzung, bis hin zum
Internet der Dinge

• Algorithmen ermöglichen die strukturierte Verarbeitung aller Daten
und intelligente Daten-Analyse,

Algorithmisches Verständnis und algorithmische Praxis durch Programmierung und Anwendung sind in zunehmendem Maße Basisfähigkeiten einer digitalen Gesellschaft und Arbeitswelt.

Ausgangsbasis, Vorarbeiten (*):

• 10 Jahre Seminarausbildung von Lehramtsstudierenden, über 500 Absolventinnen und Absolventen an der Universität zu Köln

• Fraunhofer IAIS führend im Bereich ML/Robotik, ROBERTA-Entwicklung und -Verbreitung: 450.000 Schülerinnen und Schüler geschult, 2000 Lehrerinnen und Lehrer sind Roberta-Teacher, 200.000 Nutzer der Online-Plattform in über 70 Ländern

• Bereitschaft der nationalen Kompetenzzentren ML, ihre algorithmischen Ergebnisse in ein solches Angebot einzubringen

Umsetzung:

• Zusammenführen der Konzepte
von Roberta und der algorithmischen Bildung mit dem Schwerpunkt und Fokus auf KI in Zusammenarbeit mit den Kompetenzzentren

• Etablierung einer Online-Plattform, in der Schüler*innen, aber auch Auszubildende und alle anderen Schulformen ebenso wie Mitarbeiter*innen im Betrieb grafisch lernen können, (KI) Algorithmen zusammen zu binden und für eigene digitale gestalterische Zwecke einzusetzen.

• Integration aktueller KI-Algorithmen durch die Kompetenzzentren

• Konzept und Lehrmaterial zur entsprechenden algorithmischen Lehrer-Aus- und Fortbildung mit Anschlussfähigkeit und Integrierbarkeit in den regulären Unterricht, z.B. alle mathematischen Inhalte durch algorithmische Komponente abschließen, Nutzung in der Programmierung (Informatikunterricht, fächerübergreifender Unterricht)

• Pilotierung in einer möglichst großen Zahl von Schulen, Weiterbildungseinrichtungen und Betrieben, z.B. rund um die Kompetenzzentren ML

Digitale Bildung ohne ein grundlegendes Verständnis von Algorithmik bleibt substanzlos.