KI-Kompetenz: Schließen der Qualifikationslücke im Bereich der künstlichen Intelligenz

Wartungsteams arbeiten mit Drohnen, um den Zustand von Brücken in Dänemark zu überwachen. Mitarbeiter eines Versorgungsunternehmens nutzen eine Software mit künstlicher Intelligenz (KI), um Außendienstmitarbeiter für die Räumung von Sturmgittern in Australien einzusetzen. Und Mitarbeiter in der Autoproduktion setzen Computer Vision ein, um in den Ford-Montagewerken Produktionsfehler zu erkennen.¹

Jedes dieser Beispiele stellt eine Fallstudie darüber dar, wie KI die menschliche Arbeitskraft in einem bestimmten Sektor oder Fachgebiet ergänzen kann. Der effektive Einsatz von KI in Wirtschaft und Industrie erfordert jedoch mehr als die Integration von KI in die Computersysteme der Unternehmen.

Es setzt auch voraus, dass Mitarbeiter, von Führungskräften bis hin zu Außendienstmitarbeitern, KI-Tools erfolgreich nutzen können.

Und das ist keine Kleinigkeit: Fast die Hälfte der kürzlich von IBM befragten Führungskräfte gab an, dass ihren Mitarbeitern die KI-Fähigkeiten und das Wissen fehlen, das für die Implementierung und Skalierung von Technologien der künstlichen Intelligenz erforderlich ist.

Glücklicherweise gibt es eine Lösung für diese Qualifikationslücke: die Förderung der KI-Kompetenz.

Eine Definition von KI-Kompetenz ist die Fähigkeit, verschiedene Aspekte der künstlichen Intelligenz zu verstehen (einschließlich ihrer Fähigkeiten, Grenzen und der ethischen Aspekte) und sie für praktische Zwecke zu nutzen. Dies könnte bedeuten, dass die Lernenden ihr Verständnis von KI-Technologien und KI-Anwendungen durch kritisches Denken erweitern.

Um KI-Kompetenz zu erlangen, „muss man nicht nur lernen, sondern auch lernen zu lernen – die richtigen Fragen stellen, um zu verstehen, wie KI-Systeme funktionieren“, schreibt Ignacio Cruz, ein Experte für Kommunikation und neue Technologien.

Cruz fügt hinzu, dass die Ziele der KI-Kompetenz „ein Kontinuum umfassen können“, das von einem grundlegenden Verständnis der KI-Konzepte bis hin zu anspruchsvolleren Fähigkeiten reicht, wie der Fähigkeit, KI-Risiken im Rahmen der automatisierten Entscheidungsfindung zu bewerten.²

Die heute gängige Meinung besagt, dass KI-Kompetenz nicht nur für Mitarbeiter wichtig sind, sondern auch für den Einzelnen, der die Auswirkungen der KI in der realen Welt erlebt.

Schließlich gehören zum Alltag vieler Menschen inzwischen eine Reihe von KI-bezogenen Aktivitäten, wie das Lesen von KI-kuratierten Schlagzeilen, die Interaktion mit Chatbots für Kundenservice, die Fahrt in KI-gesteuerten Fahrzeugen und die Nutzung verbraucherorientierter Apps mit generativer KI wie ChatGPT.

„Wenn die Menschen über künstliche Intelligenz Bescheid wissen, sind sie in der Lage, bessere Entscheidungen für sich selbst und für ihre Gemeinschaft zu treffen“, sagte Charlotte Dungan, COO von The AI Education Project, in einem Interview mit dem Harvard Ed. Magazine. „Man muss kein Programmierer sein, um von dem Wissen über KI zu profitieren, und ich denke, dass alle Menschen Zugang zu diesen Informationen verdienen.“³

Während sich das Verständnis dessen, was KI-Kompetenz ausmacht, mit der Entwicklung der KI selbst weiterentwickelt, gibt es einige grundlegende Prinzipien, die von KI-Forschern und Pädagogen in den letzten Jahren aufgestellt wurden.

Eine treibende Kraft war eine Gruppe von Pädagogen und Technologen, die als Arbeitsgruppe „AI for K12“ bekannt ist. Die Gruppe, die ein gemeinsames Projekt der Association for the Advancement of Artificial Intelligence und der Computer Science Teachers Association (CSTA) ist, entwickelte eine Reihe von fünf „großen Ideen“ als Leitfaden für Bildungsstandards zur Vermittlung von KI-Kompetenz:

• „Computer nehmen die Welt mit Hilfe von Sensoren wahr.“
  
  
• „[KI-]Agenten pflegen Modelle/Darstellungen der Welt und verwenden sie zum Denken.“
  
  
• „Computer können aus Daten lernen.“
  
  
• „Die komfortable Interaktion von Agenten mit Menschen ist eine große Herausforderung für KI-Entwickler.“
  
  
• „KI-Anwendungen können sich sowohl auf positive als auch negative Weise auf die Gesellschaft auswirken.“

Auf der Grundlage dieser Prinzipien haben die Forscher Duri Long und Brian Magerko vom Georgia Institute of Technology ein Framework für KI-Kompetenzen entwickelt, das mehr als ein Dutzend Eigenschaften umfasst.

Die Forscher stützten ihre Ergebnisse auf eine Literaturanalyse von 150 Artikeln über KI, darunter Zeitschriftenartikel und Konferenzbeiträge. Zu den von ihnen identifizierten Kompetenzen gehören:

• Unterscheidung zwischen Technologien, die künstliche Intelligenz nutzen, und solchen ohne künstliche Intelligenz.
  
  
• Identifizierung der verschiedenen Technologien, die KI nutzen, einschließlich Technologien, die maschinelles Lernen (ML) und Robotertechnik integrieren.
  
  
• Identifizierung der Arten von Problemlösungen, bei denen sich KI auszeichnet, und der Arten von Problemen, die eine größere Herausforderung darstellen. Anschließend werden diese Informationen genutzt, um zu entscheiden, wann KI eingesetzt werden soll und wann menschliche Fähigkeiten erforderlich sind.
  
  
• Erkennen der Rolle, die der Mensch bei der Programmierung, der Auswahl von KI-Modellen und der Feinabstimmung von KI-Systemen spielt.
  
  
• Verständnis von Konzepten der Datenkompetenz, einschließlich der Erkennung, wann persönliche Daten zum Trainieren von Algorithmen für maschinelles Lernen verwendet werden.
  
  
• Verständnis, dass einige KI-Systeme in der Lage sind, in der realen Welt physisch zu handeln.
  
  
• Identifizierung von zentralen Fragen der KI-Ethik , wie z. B.Datenschutz, Erklärbarkeit , Fehlinformationen, Verzerrungen, Transparenz und Verantwortlichkeit.

Die Forscher stellten auch fest, dass digitale Kompetenz eine Voraussetzung für KI- Kompetenz ist: „Für einen sinnvollen Umgang mit KI muss man wissen, wie man Computer benutzt.“⁴

Mit der zunehmenden Verbreitung von Anwendungen und Tools, die auf generativer KI basieren, haben einige Experten einen besonderen Schwerpunkt auf die generative künstliche Intelligenz gelegt.

Laut dem Center for Teaching and Innovation der Cornell University umfasst die Kompetenz im Umgang mit generativer KI Folgendes: Erkennen, wann generative KI zum Einsatz kommt, Beurteilen der Zuverlässigkeit und Validität des Outputs generativer KI und, wie im Framework des Georgia Institute beschrieben, Erkennen von ethischen Fragen der KI.⁵

Die Kompetenz im Umgang mit generativer KI ist besonders im Bereich der Hochschulbildung von Bedeutung, wo Pädagogen befürchten, dass der Einsatz generativer KI den Studierenden beim „Umgehen“ der eigentlichen Lernerfahrungen helfen könnte.⁶

Große Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs) „können Lernenden vielleicht beim Verfassen einer Arbeit oder eines Berichts helfen. Sie können aber nicht lehren, wie man eigenständige Recherchen durchführt, Informationen aus mehreren Quellen zusammenfasst, Argumente formuliert, Meinungen zum Ausdruck bringt oder Quellen richtig zitiert“, erklärte das Cornell Center. „Deshalb ist die Vermittlung von KI-Kenntnissen für Studierende und Dozenten gleichermaßen wichtig.“⁷

Was braucht es also, um KI-Kenntnisse zu erlangen? Einige Pädagogen sagen heute, dass die Vermittlung von KI-Kenntnissen bereits in der Grundschule beginnen sollte, während Hochschulen und Unternehmen KI-Kurse und Weiterbildungsprogramme anbieten, um die Erwachsenen von heute auf den neuesten Stand zu bringen.

Das MIT hat sich mit einer gemeinnützigen Organisation für MINT-Bildung zusammengetan, um kurze Lehrpläne für KI-Kompetenz für Pädagogen zu entwickeln, die Schüler und Schülerinnen im Alter von 5 bis 18 Jahren unterrichten.

Das Programm mit dem Namen „Tag der KI“ führt in KI-Konzepte und -Vokabular ein, regt zu praktischen Aktivitäten an, die zeigen, wie KI funktioniert, erforscht die potenziellen Vorteile und Gefahren der KI und betont die Notwendigkeit einer verantwortungsvollen KI. Die im Rahmen des „Tag der KI“ bereitgestellten Materialien können unter einer Creative-Commons-Lizenz heruntergeladen, verwendet und weiterverteilt werden.

Nachdem die Lehrpläne in den Jahren 2022 und 2023 in verschiedenen Schulen eingeführt wurden, befragten die Forscher die teilnehmenden Lehrkräfte und kamen zu vielversprechenden Ergebnissen.

„Nach nur wenigen Stunden der Beschäftigung mit den Inhalten berichteten die Lehrkräfte, dass sie und ihre Schüler mehr über KI-Konzepte, die Funktionsweise und den aktuellen Einsatz von KI sowie über den potenziellen Nutzen und Schaden für die Gesellschaft gelernt hatten“, schreiben Cynthia Breazeal vom MIT und Fiona Hollands von der Forschungsorganisation Ed Researcher in einem Artikel, der die Initiative dokumentiert. „Das Wissen über KI steigerte ihren Optimismus über den potenziellen Nutzen von KI für die Gesellschaft und über ihre eigenen Fähigkeiten, die Zukunft der KI mitzugestalten.“ ⁸

Es überrascht nicht, dass KI ein beliebtes Fachgebiet für Hochschulstudierende geworden ist. Eine weltweite Umfrage von 2024 ergab, dass mehr als 70 % der Studierenden der Meinung sind, dass Universitäten mehr Kurse zur KI-Kompetenz und zum effektiven Einsatz von KI-Tools anbieten sollten.⁹

Die Universitäten bemühen sich, auf diese Nachfrage zu reagieren. Einige von ihnen bieten nicht nur KI-Kurse an, sondern verleihen auch Abschlüsse im Bereich der KI.¹⁰

Einige von Universitäten geförderte KI-Kurse sind online kostenlos für die Öffentlichkeit verfügbar, darunter Angebote der Harvard University, der University of Pennsylvania und des MIT. Das MIT bietet im Rahmen seiner Initiative „Responsible AI for Social Empowerment and Education“ (RAISE) in Zusammenarbeit mit Google kostenlose KI-Kurse an, die sich speziell an Lehrkräfte richten.¹¹

Wie die Universitäten stehen auch die Unternehmen unter zunehmendem Druck, KI-Schulungen anzubieten. Dieser Druck entsteht jedoch nicht nur durch die Nachfrage der Arbeitnehmer, sondern auch durch die nüchterne Realität: ein drohender KI-Fachkräftemangel, insbesondere im Bereich der generativen KI.

„Ein auf generativer KI basierender Personalwandel ist etwas, aus dem sich Unternehmen nicht einfach über ihre Einstellungspraxis herauswinden können, da er die gesamte Organisation und ihre Arbeitsweise betrifft“, so die Schlussfolgerung der Forscher von McKinsey in einem Bericht zu einer Umfrage aus dem Jahr 2024. Die Forscher stellten fest, dass sich die frühen Anwender generativer KI-Technologie stark auf die Aus- und Weiterbildung konzentrieren.¹²

Laut einem Bericht des IBM Institute for Business Value aus dem Jahr 2024 sagen CEOs, dass 35 % ihrer Belegschaft in den nächsten drei Jahren umgeschult und weitergebildet werden müssen – im Vergleich zu nur 6 % im Jahr 2021.

Unternehmen beschränken sich nicht nur auf das Angebot von KI-Schulungen für ihre eigenen Mitarbeiter. So stellen Konzerne wie Amazon, Microsoft, Intel und IBM kostenlose KI-Kurse und Lernressourcen online zur Verfügung.

IBM bietet zum Beispiel „SkillsBuild“ an, ein Programm von Online-Kursen, die den Lernenden digitale Qualifikationen verleihen. Zu den beliebten Kursen gehören „Einführung in die künstliche Intelligenz“ (Introduction to artificial intelligence) und „Beherrschen der Kunst des Prompt-Schreibens“ (Mastering the art of prompt writing). IBM hat sich verpflichtet, bis 2026 insgesamt zwei Millionen Lernende im Bereich KI zu schulen. 

Darüber hinaus bietet IBM eine Videoreihe namens „AI Academy“ mit Episoden zu Themen wie der Abstimmung von KI-Modellen auf konkrete Anwendungsfälle, KI-Bereitschaft in der Hybrid-Cloud und einem „KI in Aktion“-Podcast.

Erfahren Sie mehr über das Engagement von IBM, zwei Millionen Lernende im Bereich KI zu schulen

Justina Nixon-Saintil, VP und Chief Impact Officer von IBM Corporate Social Responsibility, sagt voraus, dass lebenslanges Lernen in KI und anderen technischen Fächern zur „neuen Normalität“ werden wird.

„Der unmittelbare Bedarf liegt bei KI-bezogenen Kompetenzen, aber es wird bald eine wachsende Nachfrage nach Quantum-Kompetenzen geben, neben einer anhaltenden Nachfrage nach Cybersicherheitskompetenzen“, erklärte Nixo-Saintil kürzlich. „Lebenslanges Lernen ist für Menschen, die auf dem Arbeitsmarkt wettbewerbsfähig bleiben wollen, unerlässlich.“