Heinrich-Hertz-Schule Hamburg

Informatik

Kontakt: Ralf Brandhorst (Fachleitung Informatik) E-Mail

Informatik MINT-Fit-Test | Programmieren lernen (BWINF)

In der Mittelstufe wird Informatik im Wahlpflichtbereich der Stadtteilschulklassen unterrichtet. Themen sind u.a. Grafik/Animation, Präsentationen, Kryptologie, Datenbanken, Robotik und Simulationen.

In der Studienstufe ist Informatik sowohl im Medienprofil, als auch in Wirtschaft und Informatik profilbegleitendes Fach. Daneben kann Informatik auch profilübergreifend angewählt werden. Themenbereiche sind Objektorientierte Programmierung, Kryptologie, Künstliche Intelligenz, Robotik und Simulation.

Die HHS nimmt regelmäßig an Wettbewerben wie dem Informatik-Biber und dem Bundeswettbewerb Informatik teil. Im Rahmen von Projekten entwickelten und entwickeln Schülerinnen und Schüler Software für die HHS wie den ESA-MSA-Trainer, das HHS-Quiz oder den Kurvenuntersucher (eine Mathe-App für die Oberstufe). Viele dieser Produkte werden auf dem jährlichen Medienabend zum Thema "Chancen und Risiken im digitalen Zeitalter" der Schulöffentlichkeit vorgestellt.

Ralf Brandhorst

Muffins und Chihuahuas – wie wir mit KI umgehen können

28.01.2025 In unserem Informatikunterricht hatten wir die Möglichkeit, etwas über KI zu lernen. Dafür kam Marco Pawlowski von der Fachhochschule Wedel zu uns. Er erklärte uns vieles über die Funktionsweise, die Erkennung und die Realität von KI. Marco erklärte uns anschaulich, dass Künstliche Intelligenz auf der Verarbeitung riesiger Datenmengen und Algorithmen basiert, die Muster erkennen und darauf aufbauend Entscheidungen treffen. Dies wurde uns durch die bekannten „Ich bin kein Roboter“-Aufgaben visualisiert. (siehe das Bild, auf dem Chihuahuas und Muffins unterschieden werden müssen). Eine KI ist so aufgebaut, dass sie immer ein Problem braucht, welches sie lösen kann. Marco erklärte uns ausführlich, wie neuronale Netze funktionieren. Künstliche Neuronale Netze (KNN) sind Algorithmen, die der Funktionsweise des menschlichen Gehirns nachempfunden sind. Es werden Eingangsdaten in das Netz eingegeben. Das Ergebnis dieser Berechnung wird an die nächsten Neuronen der nächsten Schicht im Programm weitergegeben. Natürlich sind wie bei jedem Lernverfahren nicht alle Ergebnisse richtig und es treten Fehler auf. Diese Fehler sind berechenbar. Im nächsten Durchlauf wird der Fehler erneut gemessen und angepasst, auf diese Weise „lernt“ das neuronale Netz von Mal zu Mal besser von den Eingabedaten auf bekannte Ausgabedaten zu schließen. Im Fall unseres Bildes wird also gelernt, Chihuahuas und Muffins immer besser voneinander zu unterscheiden. Die menschliche Denkweise ist ähnlich wie die eines neuronalen Netzes. Außerdem erklärte Marco uns, was für Hausaufgaben man mit KI schreiben kann und wie man dies verschleiert. Dabei ist wichtig zu beachten, dass die KI auf dem Stand der Aufgabenstellung ist. Wenn die KI zuletzt 2023 aktualisiert wird, bringt es nichts, ihr beispielsweise Fragen über die Wahlen 2024 zu stellen, da sie diesen Wissensstand nicht hat und da meist nur Unsinn rauskommt. Indem man die von KI geschriebenen Texte paraphrasiert, können nur wenige KI Detektoren erkennen, dass der Text mit KI geschrieben wurde. Um eine Erkennung noch unwahrscheinlicher zu machen, sollte man nicht die beliebtesten/bekanntesten KIs benutzen (also nicht ChatGPT, Claude oder Gemini). Uns wurde die Website Ollama empfohlen, dort sind weniger bekannte KI‘s zu finden. (https://ollama.com/search) Selbst wenn der Text als KI erkannt wird, kann nicht 100-prozentig nachgewiesen werden, dass dies stimmt. Deswegen lieber behaupten, dass die KI sich irrt ;-). 1964 gab es erstmalig den Versuch eines Chatbots: „Eliza“. Dieser KI wurden Gefühle, Intelligenz und Verstehen wie eine*n Therapeut*in zugeschrieben. Selbst Expert*innen gingen damals davon aus, dass dieser Chatbot tatsächlich Patient*innen helfen könne. Nach einiger Zeit gab es einen Vorfall mit einer anderen KI. Sie erfand „selbständig“ eine neue Sprache. Die Menschen bekamen Angst und meldeten die KI schnell wieder ab. Das war natürlich Quatsch, denn KIs können sich nichts selber beibringen, da sie lediglich auf den Informationen basieren, die wir ihnen geben. Sie werden also vermutlich auch nicht in absehbarer Zeit die Welt übernehmen. In den letzten Jahrzehnten gab es einige KI-Hypes und auch KI-Winter. Diese wurden so genannt, da die Menschheit zu diesen Zeitpunkten dachte, dass KIs im Sand verlaufen. Dennoch gab es wieder Hoffnungsschimmer durch verschiedene Entwicklungen. Es wird allerdings davon ausgegangen, dass es wieder einen KI-Winter geben könnte. Eine KI könnte tatsächlich sogar in der Medizin eine große Unterstützung sein, beispielsweise bei der Erkennung von Tumoren auf MRT Bildern. Sie sollte laut Marco niemals alleine funktionieren, sondern ausschließlich unter der Beobachtung von Menschen. So übernimmt KI nicht unbedingt die Jobs von Menschen, sondern kann sie unterstützen. Der Vortrag regte insgesamt zum Nachdenken an und war äußerst lehrreich. Besonders beeindruckend war die Ausgewogenheit, mit der sowohl die Möglichkeiten als auch die Risiken der Künstlichen Intelligenz thematisiert wurden. Für uns Schüler der 11. Klasse war es eine inspirierende Gelegenheit, ein besseres Verständnis für ein Thema zu gewinnen, welches unsere Generation in vielen Lebensbereichen prägen wird. Der Experte schloss seinen Vortrag mit einer klaren Botschaft: KI ist ein Werkzeug – es liegt an uns, dieses Werkzeug verantwortungsvoll und zum guten Wohl der Gesellschaft einzusetzen. Der letzte Absatz wurde übrigens mit chatGPT geschrieben, allerdings paraphrasiert. Gebt diesen Absatz doch mal in einen KI Detektor ein und schaut, wie viel Prozent dabei noch rauskommen. Wir bedanken uns für den aufklärenden Vortrag von Marco Pawlowski. [mehr..]

Start des 43. Bundeswettbewerbs Informatik

01.09.2024 Der 43. Bundeswettbewerb Informatik ist eröffnet! Er richtet sich an Schülerinnen und Schüler, die bereits Erfahrungen in einer Programmiersprache besitzen (Java, Javascript, C, Python, ...) und informatische Herausforderungen suchen. Allein oder im Team sind in der 1. Runde (bis 20. November) drei Aufgaben zu lösen. Interessierte können sich ab sofort bei Herrn Brandhorst melden (gerne per Mail. Aufgaben und Material zum BWINF 2024/2025 finden sich hier. [mehr..]