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Informatik

Was KI kann und was nicht

Ein Baum aus Daten kann viel, aber er hat Grenzen. Man sollte seine Ergebnisse einordnen können.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich kann Stärken und Grenzen eines Entscheidungsbaums nennen.
  • Ich weiß, warum die Auswahl der Daten wichtig ist.
  • Ich kann einen eigenen kleinen Baum für eine Alltagsfrage entwickeln.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: KI in der Berufswelt

Ein Entscheidungsbaum hat Vorteile. Man kann ihm Schritt für Schritt folgen und erklären, warum er so entschieden hat. Er arbeitet schnell und immer nach denselben Regeln. Aber er hat Grenzen. Er kennt nur die Merkmale, die man ihm gibt. Er versteht nicht, was die Wörter bedeuten. Und er ist nur so gut wie seine Daten. Wenn bestimmte Fälle in den Daten fehlen oder zu selten sind, liegt er bei ihnen häufiger falsch. Wichtige Entscheidungen über Menschen sollten deshalb nicht allein einem Programm überlassen werden. Zum Üben entwickeln wir einen Baum für den Schulweg: Wetter und Entfernung bestimmen das Verkehrsmittel.

Acht Beispiele für den Schulweg.
WetterEntfernungVerkehrsmittel
trockenkurzzu Fuß
trockenkurzzu Fuß
RegenkurzBus
trockenweitRad
trockenweitRad
RegenweitBus
RegenkurzBus
trockenweitRad

Einen Baum für den Schulweg bauen

  1. Frage Wetter: Bei Regen waren alle 3 Beispiele Bus. Das ist ein Blatt.
  2. Bei trocken waren es 5 Beispiele, gemischt aus zu Fuß und Rad.
  3. Zweite Frage nur bei trocken: Entfernung.
  4. Kurz: zu Fuß. Weit: Rad. Der Baum passt zu allen 8 Beispielen.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Der Baum folgt Regeln.

Er kennt nur die Daten, die man ihm gibt.

Menschen müssen Ergebnisse prüfen.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Wanderführer folgt immer den Wegweisern. Fehlt ein Wegweiser oder zeigt er falsch, kommt er trotzdem an einen falschen Ort. Ein Baum ist wie ein Wegweiser aus Daten.

Schritt für Schritt

Wir folgen dem Schulweg-Baum für Regen und weiten Weg.

  1. Wurzel: Wetter. Es regnet.
  2. Der Zweig Regen führt direkt zum Blatt.
  3. Das Blatt sagt: Bus.
  4. Die Entfernung wird nicht gefragt.

Mit einem Bild erklärt

WetterEntfernungErgebnis
RegenweitBus

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

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

Es ist trocken und der Schulweg ist weit. Was sagt der Schulweg-Baum?
Zeig mir den ersten Schritt

Beginne beim Wetter.

Lösung ansehen

Lösung: Rad

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Es ist trocken und der Schulweg ist kurz. Was sagt der Baum?
Zeig mir den ersten Schritt

Erste Frage: Wetter. Zweite Frage: Entfernung.

Lösung ansehen

Lösung: zu Fuß

Trocken und kurz: zu Fuß.

Tipp: Vergleiche zuerst beide Fragen. Wetter macht 2 Fehler, Entfernung macht 3 Fehler. Also kommt das Wetter zuerst.

Merksatz: KI mit Bäumen: nachvollziehbar und schnell, aber abhängig von den Daten, ohne Verständnis und ohne Verantwortung.

Typischer Fehler: Viele halten ein Ergebnis für richtig, nur weil ein Computer es gefunden hat. Ein Computer kann sich irren und ist von den Daten abhängig.

Prüfen

Mini-Quiz

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

Frage 1 Was ist ein Vorteil eines Entscheidungsbaums?
Lösung ansehen

Lösung: Man kann seine Entscheidung Schritt für Schritt erklären.

Frage 2 Ein Entscheidungsbaum kann nur Merkmale nutzen, die man ihm gibt.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Warum ist die Auswahl der Beispieldaten so wichtig?
Lösung ansehen

Lösung: Fehlende Fälle führen zu schlechteren Voraussagen.

Frage 4 Im Schulweg-Beispiel regnet es an 3 von 8 Tagen. An wie vielen Tagen ist es trocken?

Zeig mir den ersten Schritt

8 minus 3.

Lösung ansehen

Lösung: 5

8 − 3 = 5.

Frage 5 Wer sollte wichtige Entscheidungen über Menschen treffen?
Lösung ansehen

Lösung: Menschen, die die Ergebnisse einordnen können

Geschafft

Entscheidungsbäume sind nachvollziehbar und schnell. Sie sind abhängig von den Daten und verstehen nichts. Menschen müssen die Ergebnisse einordnen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

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

Zum Ausdrucken

Übungsheft KI mit Entscheidungsbäumen

Kurz erklärt, 53 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

PDF, 399 KB

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