Künstliche Intelligenz (KI) – also die Fähigkeit einer Maschine, menschliche Fähigkeiten wie Denken, Lernen, kreatives Verhalten oder auch Planen zu imitieren – war lange Zeit nur in der Science-Fiction-Literatur denkbar. Im Projekt »KI-Unterstützung für Lernmanagementsysteme« untersuchten nun drei Fraunhofer-Institute, wie Digitalisierung, Künstliche Intelligenz und BigData in der Ausbildung eingesetzt werden kann.

In einer nichttechnischen Studie wurde für das Kommando Heer in Zusammenarbeit mit dem Ausbildungskommando prototypisch der Einsatz von Techniken der Künstlichen Intelligenz am Beispiel der lehrgangsgebundenen Individualausbildung des Heeres untersucht. Hierzu wurden mögliche Mehrwerte des Einsatzes von KI zur Optimierung der Ausbildung identifiziert und durch eine technische Erprobung verifiziert. Eine Erhebung fachlicher Anforderungen wurden mit den wichtigsten Rollenträgern und Stakeholdern des Heers aus dem betreffenden Aufgabengebiet durchgeführt. Hieraus wurden vier KI-Funktionalitäten (Lernempfehlungen, Chatbot, adaptive Aufgabenstellungen, Dashboard für Lehrende) abgeleitet und in einem Demonstrator umgesetzt. Mithilfe der interoperablen Fraunhofer Common Learning Middleware (CLM) zur Orchestrierung der Dienste, einer mobilen Lernapplikation zu Erfassung von Daten und Anzeige der KI-Funktionen, Datenschutz-konformen Datenbanken und den verschiedenen KI-Diensten entstand eine KI-gestützte Lernumgebung, die im Feldtest mit begleitender Befragung evaluiert wurde.

Fraunhofer FOKUS stellte im Projekt die Lernapplikation »Smart Learning App« zur Darstellung von KI-Funktionen zur Verfügung. Darüber hinaus waren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für die Entwicklung einer Gesamtarchitektur auf Basis der Fraunhofer »Common Learning Middleware« maßgeblich beteiligt. Sie arbeiteten weiterhin an der Entwicklung und Optimierung von KI-Diensten zur Unterstützung der Lernenden, wie z. B. einem Lernempfehlungssystem oder einem Chatbot. Ein weiteres zentrales Element ihrer Forschungsarbeit waren Themen rund um Datenschutz sowie Daten- und IT-Sicherheit.

Die Ergebnisse der Studie zeigten den deutlichen Mehrwert des Einsatzes von KI in der Ausbildung. Gleichzeitig zeigte sich der notwendige Entwicklungs- und Veränderungsbedarf. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass eine wirkungsvolle technische Unterstützung der lehrgangsgebundenen Individualausbildung durch KI-Funktionalitäten möglich ist.

Am Projekt waren neben Fraunhofer FOKUS auch das Fraunhofer FKIE, das die Projektkoordination übernahm, sowie das Fraunhofer IOSB beteiligt.