Autonomes Fahren in der Schule

Mehr als 500 Mitarbeitende der Telekom engagieren sich ehrenamtlich in der Initiative IT@School. Sie unterstützen Schulen dabei, digitale Bildungsinhalte zu vermitteln. Dank diesem Engagement steht nun ein Open Source Projekt für den Informatikunterricht bereit. Das Thema: Autonomes Fahren auf Basis künstlicher Intelligenz.

Seid ehrlich. Traut ihr Jugendlichen zu, die künstliche Intelligenz (KI) für ein autonom fahrendes Auto zu entwickeln? Ihr schüttelt gerade milde lächelnd den Kopf? Ihr denkt, das sei nur was für hochspezialisierte Nerds? Solche wie Tesla-Chef Elon Musk. Dann geht es euch wie mir. Zumindest bislang. Doch Christian Schiller, KI-Profi bei der Telekom, hat mich eines Besseren belehrt. „Mit dem richtigen Unterrichtsmaterial schaffen das Schüler*innen ab der Mittelstufe“, berichtet er. Und sorgt dafür, dass dieses zur Verfügung steht. Gemeinsam mit drei Telekom-Kollegen hat er ehrenamtlich eine Unterrichtseinheit für den Informatikunterricht entwickelt. Unterstützt wurde das Team vom Fraunhofer IAIS, der gemeinnützigen Calliope Gesellschaft sowie Bonner Lehrer*innen.

Im Kleinen lernen, um das Große zu verstehen

Mithilfe eines Mikrocomputers, dem sogenannten Calliope mini, lernen Jugendliche darin das Programmieren eines solchen Szenarios. Dabei bringen sie ein Auto dazu, dem Gegenverkehr selbstständig auszuweichen. Ohne weitere Einflussnahme. Das spielt sich allerdings nicht im Straßenverkehr ab. Schauplatz ist eine Platine, die rund fünf mal vier Zentimeter groß ist. Auch die Autos sind keine reellen Fahrzeuge. Es handelt sich um kleine Lämpchen, die zeitversetzt aufleuchten und dadurch Bewegung simulieren. Quasi wie bei einem Computerspiel aus den 80ern. Die Laborbedingungen schmälern jedoch keinesfalls die Leistung der Jugendlichen. Auch nicht den Lernerfolg. Denn wie für ein echtes autonomes Fahrzeug, muss die künstliche Intelligenz angelernt werden. Mit Daten, Daten und nochmals Daten. „Dafür spielen die Jugendlichen im ersten Schritt das Szenario manuell“, erklärt Schiller. Je häufiger, umso besser. Je mehr Beispieldaten vorhanden sind, umso unfallfreier steuere die Künstliche Intelligenz später das Fahrzeug durch den Gegenverkehr. Und die Jugendlichen lernen noch mehr. Als Transferleistung verstehen sie danach auch andere Anwendungsfelder, die auf KI beruhen. Zum Beispiel das Erkennen von Hautkrebs in der Medizin.

Mehr IT-Wissen als Allgemeinbildung im Unterricht

Ab sofort steht die Lerneinheit inklusive Beschreibung, Quellcode und Lernmaterial kostenlos auf der Open Source Plattform GitHub zur Verfügung. Es ist geschafft. Nach über einem Jahr intensiver Arbeit. Wohlgemerkt: in der Freizeit. Nach dem anspruchsvollen Job bei der Telekom. Warum macht man das, will ich von Christian Schiller wissen. Was treibt ihn an? Daraufhin bekomme ich mehr als eine Antwort. Ich bekomme seine ganze Leidenschaft zu spüren. Für sein Berufsfeld, in dem sich alles um maschinelles Lernen dreht. Zudem für digitale Bildung und dem Wunsch, sein Wissen weiterzugeben. „KI hat längst Einzug in unseren Alltag gehalten. Ob im Mähroboter, im Sprachassistenten oder als Chatbot an der Hotline. Daher ist es meines Erachtens enorm wichtig, die Grundprinzipien der dahinterstehenden Technologie der jungen Generation schon möglichst früh zu vermitteln. Am besten als Allgemeinbildung in der Schule“, sagt er und ist überzeugt: „Dies fördert ein frühes Verständnis des Themas, und damit auch die Fähigkeit, sich mit den Chancen ebenso wie mit den Risiken des Technologieumfeldes auseinanderzusetzen.“ Denn die Technologie habe auch eine Schattenseite. KI werde zunehmend zur Meinungslenkung und zur Verzerrung der Realität genutzt. „Videos können künstlich erstellt werden, dass sie echt erscheinen. Ohne Grundwissen über KI werden diese dann nicht hinterfragt und als Fakt gesehen. Im politischen Kontext oder im Cybermobbing mit fatalen Auswirkungen“, so Schiller weiter. Aufklärung sei daher enorm wichtig. So zahlt sein Projekt auch auf die KI-Leitlinien der Telekom ein, die unter anderem besagt: Wir teilen und erklären. 

Kinder zu mündigen Nutzern machen 

Mit seinem sozialen Engagement für digitale Bildung ist Christian Schiller bei der Telekom nicht allein. Unterstützt wurde er von seinen Kollegen Ferenc Hechler, Mirko Jelinek und Dirk Wolters. Mit mehr als 500 Mitarbeitenden aus ganz Deutschland haben sie sich in der Initiative IT@School zu einer Community zusammengeschlossen. Es eint sie ein Anliegen: Kinder zu aktiven und selbstbestimmten Mitgestaltern der Digitalisierung zu machen. Was das heißt, erklären mir Marlen Klebs und Anna Seidel, die Organisatorinnen der Initiative. „Unsere Arbeit ist weit gefächert. Sie startet bei dem Thema Medienkompetenz und reicht bis zu Informatikkursen“, sagt Anna Seidel. „Digitale Kompetenz ist wie Fahrradfahren. Das muss auch durch wiederholtes Üben zusammen mit einem Erwachsenen trainiert werden. Zudem müssen die Kinder Regeln lernen und auf Gefahren hingewiesen werden“, ergänzt Marlen Klebs. 

Lehrer*innen als Schlüsselpersonen einbeziehen

Die Arbeit der Freiwilligen richte sich daher nicht nur an die Kinder direkt. „Eltern und Lehrende sind die Schlüsselpersonen, um die junge Generation für die Digitalisierung fit zu machen.“ Daher beziehe sich das Angebot auch auf sie. Insgesamt hat die Initiative in den vier Jahren ihres Bestehens viel umgesetzt. Von Elternabenden zum Thema erste Smartphone-Nutzung über Programmierkurse bis hin zu Coding&Robotik Events für Kids. Und auch für die ganz Kleinen ist etwas dabei. Freiwillige gehen regelmäßig als Vorlesepaten in Kitas. Dort führen sie den Nachwuchs spielerisch an Themen aus den sogenannten MINT-Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik ran. Die Kolleginnen und Kollegen unterstützen darüber hinaus jährlich den Girl’s Day. Ich bin beeindruckt von so viel ehrenamtlichen Engagement und sage: Chapeau!

Ihr wollt mehr über die Projekte von IT@School erfahren?Ihr habt Interesse an dem Projekt zum Autonomen Fahren? Die Kolleginnen und Kollegen trefft ihr auf dem Digitaltag der Bitkom am 18. Juni. Dort stellen sie zahlreiche Projekte ihrer Initiative IT@School vor. Jeder kann ohne Anmeldung #dabei sein. Das Programm sowie weitere Informationen findet ihr unter https://digitaltag.eu/