Mit Kindern über KI sprechen: Ein einfacher und hilfreicher Leitfaden

Ich hatte vor kurzem die aufregende Gelegenheit, an einem Programm namens Skype für Wissenschaftler, das Wissenschaftler verschiedener Disziplinen (Biologen, Botaniker, Ingenieure, Informatiker usw.) mit Kinderklassen zusammenbringt, um über unsere Arbeit zu sprechen und ihre Fragen zu beantworten. Ich bin es gewohnt, mit einem erwachsenen Publikum über KI und maschinelles Lernen zu diskutieren, aber dies ist das erste Mal, dass ich mir wirklich Gedanken darüber gemacht habe, wie ich mit Kindern über dieses Thema sprechen kann, und es war eine interessante Herausforderung. Heute möchte ich einige Ideen mit Ihnen teilen, die mir im Rahmen dieses Prozesses gekommen sind und die für diejenigen unter Ihnen hilfreich sein können, in deren Leben auf die eine oder andere Weise Kinder eine Rolle spielen. Diese Ideen bieten wertvolle Einblicke, wie komplexe KI-Konzepte für Kinder auf ansprechende und verständliche Weise vereinfacht werden können.

Bereiten Sie sich darauf vor, ein Konzept zu erklären

Bei der Vorbereitung eines Vortrags vor einem beliebigen Publikum befolge ich einige Grundregeln. Ich muss ganz klar sagen, welche Informationen ich präsentieren möchte und welche neuen Konzepte das Publikum nach dem Vortrag kennen sollte, denn davon hängt alles ab, welche Informationen ich weitergeben werde. Außerdem möchte ich mein Material in einer dem Vorwissen des Publikums angemessenen Komplexität präsentieren – ohne die Dinge zu sehr zu vereinfachen, aber auch ohne es über sein Verständnisniveau hinauszufordern.

In meinem täglichen Leben bin ich mir nicht unbedingt darüber im Klaren, was Kinder bereits über künstliche Intelligenz (KI) wissen (oder zu wissen glauben). Ich möchte meine Erklärungen dem Niveau des Publikums anpassen, habe in diesem Fall jedoch einen etwas eingeschränkten Einblick in dessen Hintergrundwissen. In einigen Fällen war ich überrascht, dass die Kinder sich Dingen wie dem KI-Wettbewerb zwischen Unternehmen und über internationale Grenzen hinweg sehr bewusst waren. Eine nützliche Übung bei der Entscheidung, wie Inhalte formuliert werden sollen, besteht darin, Metaphern zu entwickeln, die Konzepte oder Techniken verwenden, die dem Publikum bereits gut bekannt sind. Wenn Sie darüber nachdenken, erhalten Sie auch einen Zugang zum Hintergrund des Publikums. Seien Sie außerdem darauf vorbereitet, Ihren Präsentationsstil zu ändern und anzupassen, wenn Sie feststellen, dass er nicht den Anforderungen entspricht. Ich frage die Kinder am Anfang gerne ein wenig darüber, was sie über KI denken und was sie wissen, damit ich Klarheit bekomme, bevor ich zu weit vorgreife.

 

Technologie verstehen: Die Grundlagen von KI-Modellen

Gerade bei Kindern konzentriere ich mich bei meinen Vorträgen auf mehrere Schwerpunkte. Die Leser wissen, dass ich ein großer Befürworter davon bin, Nicht-Experten beizubringen, wie man große Sprachmodelle (LLMs) und andere KI-Modelle trainiert und mit welchen Daten sie trainiert werden. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um realistische Erwartungen hinsichtlich der Ergebnisse dieser Modelle zu entwickeln. Ich glaube, dass jeder, auch Kinder, leicht in die verkörperte Natur des Tons, der Stimme und sogar der „Persönlichkeit“ von LLM-Modellen hineingezogen werden kann und die realistischen Grenzen dieser Werkzeuge aus den Augen verliert.

Die Herausforderung besteht darin, die Dinge altersgerecht zu gestalten. Wenn Sie Ihren Kindern jedoch erst einmal erklären, wie das Training funktioniert, wie LLM-Modelle aus Beispielen schriftlichen Materials lernen oder wie ein Diffusionsmodell aus Text-Bild-Paaren lernt, können sie ihre eigenen Schlüsse hinsichtlich der möglichen Ergebnisse ziehen. Da KI-Agenten immer komplexer werden und die zugrunde liegenden Mechanismen immer schwieriger zu isolieren sind, ist es für Benutzer wichtig, die Bausteine ​​zu verstehen, die zu dieser Fähigkeit führen.

Ich beginne damit, Training als allgemeines Konzept zu erklären und vermeide dabei möglichst viel Fachjargon. Wenn man mit Kindern spricht, kann etwas verkörperte Sprache dazu beitragen, Dinge weniger zweideutig erscheinen zu lassen. Beispiel: „Wir geben Computern viele Informationen und bitten sie, die darin enthaltenen Muster zu lernen.“ Als nächstes werde ich Beispiele für Muster beschreiben, wie sie in der Sprache oder in Pixeln eines Bildes vorkommen, da das Wort „Muster“ allein zu allgemein und weit gefasst ist. Dann: „Diese Muster, die Sie lernen, werden mithilfe der Mathematik geschrieben, und diese Mathematik ist dann der Inhalt eines ‚Modells‘. Wenn wir dem Modell jetzt neue Informationen geben, sendet es uns eine Antwort basierend auf den Mustern, die es gelernt hat.“ Von dort aus gebe ich ein weiteres umfassendes Beispiel und erkläre einen vereinfachten Trainingsprozess (normalerweise ein Zeitreihenmodell, da es sehr einfach zu visualisieren ist). Im Folgenden gehe ich näher auf die verschiedenen Modelltypen ein und erkläre, soweit es für das Publikum angemessen ist, den Unterschied zwischen neuronalen Netzwerken und Sprachmodellen.

KI-Ethik und externe Einflüsse

Ich möchte auch ethische Fragen im Zusammenhang mit künstlicher Intelligenz behandeln. Ich glaube, dass Kinder in der Grundschule, der Mittelstufe und darüber hinaus durchaus in der Lage sind, أثيرات البيئية und die sozialen Auswirkungen, die KI-Technologien, einschließlich großer Sprachmodelle (LLMs), haben können. Meiner Ansicht nach verfügen viele Kinder heute über ein sehr weit fortgeschrittenes Verständnis des globalen Klimawandels und der Umweltkrise, sodass es nicht unangemessen ist, über die Menge an Energie, Wasser und seltenen Mineralien zu sprechen, die für den Betrieb von LLMs erforderlich ist. Wichtig ist lediglich, dass Ihre Erklärungen verständlich und altersgerecht sind. Wie bereits erwähnt, verwenden Sie Beispiele, die relevant sind und sich auf die Lebenserfahrungen Ihres Publikums beziehen. Wir müssen uns konzentrieren auf Ethik der künstlichen Intelligenz Und Auswirkungen künstlicher Intelligenz Über Gesellschaft und Umwelt.

Hier ist ein Beispiel für den Übergang von der Erfahrung eines Kindes zu den Umweltauswirkungen von KI.

 

Habt ihr nicht alle Chromebooks für eure Schularbeiten? Ist euch schon mal aufgefallen, dass die Rückseite des Laptops warm wird, wenn ihr lange mit dem Laptop auf dem Schoß sitzt und arbeitet? Vielleicht, wenn ihr viele Dateien gleichzeitig geöffnet habt oder viele Videos anschaut? Diese Erwärmung passiert auch auf großen Computern, sogenannten Servern, die laufen, wenn ihr ein großes Sprachmodell (LLM) trainiert oder nutzt, zum Beispiel wenn ihr die chatGPT-Website besucht.

Die Rechenzentren, die ChatGPT am Laufen halten, sind voll von Servern, die alle gleichzeitig laufen und sehr heiß werden, was der Hardware nicht guttut. Daher verwenden diese Rechenzentren manchmal kaltes Wasser und Chemikalien, die durch Rohre gepumpt werden, die direkt über alle Server verlaufen. Dies hilft, die Maschinen zu kühlen und am Laufen zu halten. Dies bedeutet jedoch, dass große Mengen Wasser verbraucht, mit den Chemikalien vermischt und beim Durchlaufen dieser Systeme erhitzt werden. Dies kann dazu führen, dass dieses Wasser für andere Zwecke, beispielsweise für landwirtschaftliche Zwecke oder als Trinkwasser, nicht zur Verfügung steht.

Manchmal nutzen diese Rechenzentren große Klimaanlagen, die viel Strom verbrauchen, sodass möglicherweise nicht genügend Strom für unsere Haushalte oder Unternehmen vorhanden ist. Strom wird manchmal auch durch die Verbrennung von Kohle in Kraftwerken erzeugt, wodurch Abgase in die Luft gelangen und die Umweltverschmutzung ebenfalls zunimmt.

Dadurch werden die Erfahrungen des Kindes in das Gespräch einbezogen und es erhält eine konkrete Möglichkeit, sich mit dem Konzept auseinanderzusetzen. Sie können ähnliche Diskussionen über Urheberrechtsethik und Inhaltsdiebstahl führen, indem Sie Künstler und Schöpfer verwenden, die Kindern vertraut sind, ohne sich in die Details des geistigen Eigentumsrechts vertiefen zu müssen. Deepfakes, ob sexueller oder anderer Art, sind sicherlich ein Thema, mit dem auch viele Kinder vertraut sind, und es ist wichtig, dass sich Kinder der Risiken bewusst sind, die die Nutzung von KI für den Einzelnen und die Gesellschaft darstellt.

Besonders für kleine Kinder kann es beängstigend sein, wenn sie beginnen, einige der unethischen Anwendungen der KI oder die globalen Herausforderungen, die sie mit sich bringt, zu verstehen und zu erkennen, wie mächtig einige dieser Dinge sein können. Kinder haben mich gefragt: „Wie können wir es beheben, wenn jemand einer KI beibringt, schlechte Dinge zu tun?“ Zum Beispiel. Ich wünschte, ich hätte darauf bessere Antworten, denn im Grunde musste ich sagen: „KI verfügt manchmal über die Informationen, um schlechte Dinge zu tun, aber es gibt auch viele Leute, die hart daran arbeiten, KI sicherer zu machen und zu verhindern, dass sie schlechte Informationen oder Anweisungen zur Ausführung schlechter Dinge weitergibt.“

 

Dekonstruktion des Konzepts der „Wahrheit“

Die Vermenschlichung von KI ist für Erwachsene und Kinder gleichermaßen ein echtes Problem – wir neigen dazu, einer freundlichen, selbstbewussten Stimme zu vertrauen, wenn sie uns Dinge erzählt. Ein großer Teil des Problems besteht darin, dass die Stimme des großen Sprachmodells (LLM), die uns Dinge sagt, oft freundlich, selbstbewusst und falsch ist. Das Konzept der Medienkompetenz ist seit Jahren ein wichtiges Thema in der Bildung, undDie Ausweitung auf große Sprachmodelle (LLMs) ist eine natürliche Weiterentwicklung.. Genauso wie Schüler (und Erwachsene) lernen müssen, kritisch mit Informationen umzugehen, die von anderen Menschen oder Unternehmen erstellt wurden, müssen auch wir kritische und aufmerksame Konsumenten computergenerierter Inhalte sein. Dazu gehört auch, die Grenzen dieser Technologien zu verstehen.

Ich denke, das geht auch mit dem Verständnis von Technologie einher. Wenn ich erkläre, dass die Aufgabe eines großen Sprachmodells (LLM) darin besteht, die menschliche Sprache zu lernen und zu kopieren, und zwar auf der einfachsten Ebene, indem es das nächste mögliche Wort in einer Zeichenfolge auf der Grundlage dessen bestimmt, was davor stand, ergibt es Sinn, wenn ich sage, dass ein LLM die Idee der „Wahrheit“ nicht verstehen kann. Die Wahrheit ist nicht Teil des Trainingsprozesses und gleichzeitig ist Wahrheit ein wirklich schwer zu begreifendes Konzept, sogar für Menschen. Ein großes Sprachmodell (LLM) mag die Fakten zwar meistens richtig wiedergeben, aufgrund der Wahrscheinlichkeit treten jedoch von Zeit zu Zeit blinde Flecken und potenzielle Fehler auf. Daher müssen sich Kinder, die es verwenden, der Fehlbarkeit des Werkzeugs voll bewusst sein.

Der Wert dieser Lektion geht jedoch über die bloße Nutzung von KI hinaus, denn wir lehren den Umgang mit Unsicherheit, Mehrdeutigkeit und Fehlern. Wie er betonte Berman und Ajawi (2023)„Bildung in einer KI-vermittelten Welt bedeutet, zu lernen, mit mehrdeutigen, partiellen und vagen Situationen umzugehen, die die verflochtenen Beziehungen zwischen Menschen und Technologien widerspiegeln.“ Mir gefällt dieser Rahmen sehr gut, weil er auf etwas zurückgeht, worüber ich viel nachdenke – dass große Sprachmodelle (LLMs) von Menschen erstellt werden und Interpretationen von von Menschen generierten Inhalten widerspiegeln. Wenn Kinder lernen, wie Modelle entstehen, dass Modelle fehlbar sind und dass ihre Ergebnisse auf von Menschen erzeugten Eingaben beruhen, erkennen sie die nebulöse Natur der Funktionsweise der Technologie in unserer heutigen Gesellschaft. (Tatsächlich kann ich den gesamten Artikel jedem wärmstens empfehlen, der darüber nachdenkt, seinen Kindern selbst etwas über KI beizubringen.)

 

Randbemerkung zu Fotos und Videos

Wie ich bereits erwähnt habe, wirft die Verbreitung von „KI-Schlampig“-Video- und Bildinhalten viele schwierige Fragen auf. Ich bin davon überzeugt, dass es wichtig ist, Kinder in diesem Bereich mit Informationen zu versorgen, da sie durch überzeugende visuelle Inhalte leicht Fehlinformationen oder glatte Lügen aufnehmen können. Für die meisten Kinder sind diese Inhalte außerdem nur einen Schritt vom eigentlichen Erstellungsprozess entfernt, da ein Großteil dieses Materials in den sozialen Medien weit verbreitet ist und wahrscheinlich nicht richtig kategorisiert wird. Es kann hilfreich sein, mit Kindern über die Anzeichen zu sprechen, die dabei helfen, KI-generiertes Material zu erkennen, sowie allgemeine Fähigkeiten zur kritischen Medienkompetenz zu vermitteln, wie etwa „Wenn es zu gut klingt, um wahr zu sein, ist es wahrscheinlich gefälscht“ und „Überprüfen Sie die Dinge, die Sie in dieser Art von Veröffentlichungen hören, noch einmal.“ Es ist wichtig, Kindern beizubringen, wie sie Fakten und Informationsquellen überprüfen, um ihre Fähigkeit zu verbessern, zwischen echten und gefälschten Inhalten zu unterscheiden.

 

Betrug mit künstlicher Intelligenz

Trotz aller ethischen Probleme und Risiken von LLM-Fehlern sind diese KI-Tools unglaublich nützlich und spannend, sodass es verständlich ist, dass manche Studenten sie zum Schummeln bei den Hausaufgaben und in der Schule verwenden. Ich würde sagen, wir müssen einfach mit ihnen reden und ihnen erklären, dass das Ziel darin besteht, die Fähigkeiten zu erlernen, die zum Erledigen von Aufgaben erforderlich sind, und dass sie diese Fähigkeiten, die sie brauchen, in den späteren Schuljahren und im späteren Leben verlieren werden, wenn sie diese nicht erlernen … aber wir wissen alle, dass Kinder selten so logisch denken. Ihr Gehirn ist noch in der Entwicklung und selbst für Erwachsene ist es manchmal schwer, über solche Dinge nachzudenken. Um die Auswirkungen der KI auf die Bildung zu verstehen, ist ein tiefes Verständnis der Fähigkeiten dieser Tools und ihrer potenziellen Auswirkungen auf die Entwicklung wesentlicher Fähigkeiten erforderlich.

Grundsätzlich gibt es zwei mögliche Ansätze: Entweder man sucht nach Möglichkeiten, das Schummeln bei den Schulaufgaben zu erschweren oder unmöglich zu machen, oder man integriert KI in den Unterricht, in der Annahme, dass den Schülern diese in Zukunft zur Verfügung stehen wird. Durch beaufsichtigtes Arbeiten im Klassenzimmer haben Schüler nun die Möglichkeit, einige der erforderlichen Fähigkeiten ohne digitale Intervention zu erlernen. Allerdings muss das Wissen über die Mediennutzung, wie ich bereits zuvor erwähnt habe, heutzutage wirklich große Sprachmodelle einschließen, und ich bin davon überzeugt, dass die beaufsichtigte Verwendung großer Sprachmodelle durch einen sachkundigen Lehrer von großem pädagogischen Wert sein kann. Darüber hinaus ist es wirklich unmöglich, Hausaufgaben, die ohne die direkte Aufsicht eines Lehrers erledigt werden, „KI-resistent“ zu machen, und dessen müssen wir uns bewusst sein. Ich möchte es jedoch nicht einfach klingen lassen – siehe unten im Abschnitt Zusätzliche Lesungen Für eine Reihe wissenschaftlicher Artikel zu den großen Herausforderungen der Vermittlung von KI-Kompetenz im Klassenzimmer. Für Lehrkräfte ist die Herausforderung enorm, nicht nur selbst mit der Technologie Schritt zu halten und ihre Lehrmethoden an die Zeit anzupassen, sondern auch ihren Schülern die Informationen zu vermitteln, die sie für einen verantwortungsvollen Umgang mit KI benötigen. Pädagogen sollten sich auch darauf konzentrieren, den Schülern beizubringen, wie sie von KI generierte Informationen kritisch bewerten und ihre Fähigkeiten zum kritischen Denken entwickeln können.

 

Lernen vom Beispiel der Sexualerziehung: Lektionen in Künstlicher Intelligenz

Letztendlich stellt sich die Frage, was genau wir Kindern in einer Welt mit KI sowohl innerhalb als auch außerhalb des Klassenzimmers empfehlen sollten und was sie vermeiden sollten. Ich bin selten ein Befürworter des Verbots oder der Untersagung von Ideen und ich denke, dass das Beispiel einer umfassenden, wissenschaftlich fundierten und altersgerechten Sexualerziehung eine gute Lehre ist. Wenn Kinder keine genauen Informationen über ihren Körper und ihre Sexualität erhalten, verfügen sie nicht über das Wissen, um in diesem Bereich fundierte und verantwortungsvolle Entscheidungen zu treffen. Wenn Kinder schwierige Entscheidungen darüber treffen müssen, was in schwierigen Situationen zu tun ist, sind keine Erwachsenen da, um ihnen die Durchsetzung von Vorschriften zu ermöglichen. Deshalb müssen wir dafür sorgen, dass Kinder mit den nötigen Informationen ausgestattet sind, um diese Entscheidungen selbst und verantwortungsvoll zu treffen. Hierzu gehören moralische Leitlinien, aber auch sachliche Informationen. Ebenso müssen wir sicherstellen, dass Schülerinnen und Schüler ein umfassendes Verständnis für die Potenziale und Risiken von KI entwickeln, um diese im digitalen Zeitalter effektiv und verantwortungsvoll nutzen zu können.

Modellierung von Verantwortung im Einsatz künstlicher Intelligenz

Ein weiterer Punkt, den ich für wichtig halte, ist die Erwähnung, dass auch Erwachsene im Umgang mit KI verantwortungsvolles Verhalten vorleben sollten. Wenn Lehrer, Eltern und andere Erwachsene im Leben von Kindern sich der KI nicht kritisch bewusst sind, können sie Kindern nicht beibringen, kritische und nachdenkliche Konsumenten dieser Technologie zu sein.

Der Artikel hat New York Times Ich bin etwas frustriert über den Einsatz von KI durch Lehrer. Der Artikel vermittelt kein umfassendes Verständnis von KI und verwechselt sie mit grundlegenden Statistiken (dass Lehrer Schülerdaten analysieren, um ihren Unterricht an das jeweilige Niveau anzupassen, ist weder KI noch neu oder problematisch). Er regt jedoch eine Diskussion darüber an, wie Erwachsene im Leben von Kindern KI-Tools nutzen, und weist auf die Notwendigkeit hin, dass diese Erwachsenen einen transparenten und kritischen Einsatz von KI vorleben. (Der Artikel geht auch kurz auf die Frage ein, wie die gewinnorientierte Industrie KI in den Unterricht drängt, ein Problem, das mehr Zeit wert zu sein scheint – vielleicht schreibe ich später mehr darüber.)

Um einer der Behauptungen des Artikels entgegenzutreten, würde ich mich nicht über die Verwendung großer Sprachmodelle durch Lehrer beschweren (LLMs) eine erste Überprüfung zur Bewertung schriftlicher Materialien durchzuführen, solange sie die Ergebnisse überwachen und validieren. Wenn sich die Bewertungskriterien um Grammatik, Rechtschreibung und Schreibtechnik drehen, ist ein großes Sprachmodell aufgrund seiner Trainingsweise wahrscheinlich angemessen. Ich möchte diesbezüglich nicht blind einem großen Sprachmodell vertrauen, ohne dass ein Mensch zumindest einen kurzen Blick darauf wirft, aber es wurde eigentlich dafür entwickelt, die menschliche Sprache zu verstehen. Die Vorstellung, dass „der Schüler es schreiben musste und der Lehrer es deshalb auch benoten musste“, ist lächerlich, denn der Zweck der Übung besteht darin, dass der Schüler lernt. Die Mechanik des Schreibens ist den Lehrern bereits vertraut, und dieses Projekt zielt nicht darauf ab, den Lehrern das Erlernen von Kenntnissen zu ermöglichen, die nur durch manuelle Beurteilung erworben werden können. Ich denke, die New York Times wusste das und dass die Darstellung hauptsächlich zu Clickbait-Zwecken erfolgte, aber es ist wichtig, es klar zu sagen.

Dieser Punkt führt uns zurück zum vorherigen Abschnitt zum Verständnis von Technologie. Wenn Sie genau verstehen, wie der Trainingsprozess aussieht, können Sie feststellen, ob dieser Prozess ein Tool hervorbringt, das eine Aufgabe bewältigen kann. Doch die Automatisierung von Beurteilungen ist seit mindestens Jahrzehnten Teil der Bildung – das weiß jeder, der schon einmal einen Notenbogen ausgefüllt hat.

Die Entwicklung dieser Technologie zwingt unser Bildungssystem zu einem gewissen Grad an Anpassung, aber wir können diesen Geist jetzt nicht wieder in die Flasche zurücksperren. Es gibt sicherlich einige Möglichkeiten, wie sich KI positiv auf die Bildung auswirken könnte (oft genannte Beispiele sind Personalisierung und die Freisetzung von Lehrerzeit, die dann für direktere Dienstleistungen für die Schüler eingesetzt werden kann), aber wie bei den meisten Dingen bin ich ein Verfechter einer realistischen Sichtweise. Ich denke, die meisten Lehrer sind sich darüber im Klaren, dass die Bildung nicht mehr so ​​weitergehen kann wie vor der Einführung großer Sprachmodelle (LLMsUnser Leben.

Fazit

Kinder sind schlauer, als wir manchmal denken, und ich glaube, sie können viel darüber verstehen, was KI in unserer Welt bedeutet. Mein Ratschlag ist, transparent und ehrlich mit den Realitäten dieser Technologie umzugehen, einschließlich der Vor- und Nachteile, die sie für uns als Einzelne und für unsere Gesellschaft als Ganzes mit sich bringt. Die Art und Weise, wie wir KI einsetzen, wird die Entscheidungen von Kindern beeinflussen – ob positiv oder negativ – und sie werden darauf achten. Deshalb ist es wichtig, dass wir sowohl über unsere Handlungen als auch über das, was wir sagen, nachdenken. Wir müssen ihnen das Potenzial und die Herausforderungen der KI erklären und dabei den Schwerpunkt auf den ethischen und verantwortungsvollen Einsatz dieser Technologie legen.