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Informatik

Entscheidungsbäume

Ein Entscheidungsbaum sortiert mit Ja-Nein-Fragen. Er ist ein einfaches Beispiel dafür, wie eine Maschine Entscheidungen lernt.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 6
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich weiß: Ein Entscheidungsbaum besteht aus Fragen und Antworten.
  • Ich kann mit einem Entscheidungsbaum etwas einordnen.
  • Ich kann Karten mit Fragen sortieren.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Wo steckt künstliche Intelligenz?

Ein Entscheidungsbaum besteht aus Fragen. Jede Frage hat zwei Antworten, ja oder nein. Du beginnst oben und folgst den Antworten. Am Ende steht das Ergebnis. Beispiel: Ein Baum sortiert vier Tiere. Frage 1: Hat das Tier Federn? Ja: Frage 2: Kann es fliegen? Ja: Amsel. Nein: Pinguin. Nein: Frage 3: Lebt es im Wasser? Ja: Fisch. Nein: Katze. Du kannst so einen Baum spielen. Lege Tierkarten aus und sortiere sie mit den Fragen in Stapel. Eine gute Frage teilt die Karten in etwa gleich große Gruppen. Beim maschinellen Lernen stellt ein Programm so einen Baum selbst auf: Es sucht in vielen Beispielen die Frage, die die Beispiele am besten trennt, und macht mit jeder Gruppe weiter.

Hat es Federn? ja → Kann es fliegen? (ja: Amsel / nein: Pinguin) nein → Lebt es im Wasser? (ja: Fisch / nein: Katze)
Ein Entscheidungsbaum für vier Tiere.

Mit dem Baum entscheiden

  1. Beginne bei der obersten Frage.
  2. Beantworte sie mit ja oder nein.
  3. Folge dem passenden Ast zur nächsten Frage.
  4. Wenn kein Ast mehr kommt, hast du das Ergebnis.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Frage mit ja oder nein.

Dem Ast folgen.

Am Ende steht das Ergebnis.

Ein Beispiel

Beispiel

Bei „20 Fragen“ rätst du mit Ja-Nein-Fragen, was sich jemand gedacht hat. Das ist ein Entscheidungsbaum im Kopf.

Schritt für Schritt

Ein Tier hat keine Federn und lebt nicht im Wasser.

  1. Hat es Federn? Nein.
  2. Lebt es im Wasser? Nein.
  3. Ergebnis: Katze.

Mit einem Bild erklärt

Federn? nein → Wasser? nein → Katze
Ein Weg durch den Baum.

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Ein Tier hat Federn und kann nicht fliegen. Was zeigt der Baum?
Zeig mir den ersten Schritt

Beantworte zuerst: Hat es Federn?

Lösung ansehen

Lösung: Pinguin

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Tier hat keine Federn und lebt im Wasser. Was zeigt der Baum?
Zeig mir den ersten Schritt

Beginne oben: Hat es Federn?

Lösung ansehen

Lösung: Fisch

Tipp: Male Tierkarten und sortiere sie mit Ja-Nein-Fragen in Stapel. Welche Fragen brauchen die wenigsten Schritte?

Merksatz: Ein Entscheidungsbaum sortiert mit Ja-Nein-Fragen. Eine gute Frage teilt in zwei etwa gleich große Gruppen.

Typischer Fehler: Eine Frage stellen, die fast alle Karten in dieselbe Gruppe bringt. Dann hilft sie wenig.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welche Frage teilt 8 Karten am besten?
Lösung ansehen

Lösung: Eine Frage, die 4 und 4 Karten trennt.

Frage 2 Jede Frage im Entscheidungsbaum hat zwei Antworten.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Du beginnst beim Ergebnis und gehst nach oben.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 4 Wie nennt man das Ende eines Wegs im Baum?
Lösung ansehen

Lösung: Ergebnis

Geschafft

Frage um Frage grenzt du ein, was es sein kann. Am Ende bleibt ein Ergebnis.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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Kurz erklärt, 44 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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