Spielebäume:
Spielbäume stellen alle möglichen Spielzüge in Form eines Baumdiagramms dar. Die Wurzel des Baumes zeigt den Ausgangszustand, Kanten repräsentieren Spielzüge, innere Knoten stehen für Zwischenschritte, und Blätter zeigen mögliche Endzustände des Spiels.
Im Modul identifizieren die Lernenden wichtige Baumelemente wie:
- Wurzel – der Startzustand eines Spiels
- Kanten – die Verbindungen zwischen Spielzuständen (Züge)
- Knoten – mögliche Spielfortsetzungen
- Blätter – Endzustände eines Spiels (z. B. Sieg, Niederlage, Unentschieden)
In Spielen mit perfekten Informationen, wie Tic-Tac-Toe – kann eine KI durch vollständiges Durchsuchen des Spielbaums fehlerfreie Entscheidungen treffen. Dieses strukturierte Vorgehen ist ein gutes Beispiel für algorithmisches, regelbasiertes Handeln in der KI.
Die Lernenden arbeiten mit interaktiven Aufgaben, in denen sie ein Verständnis für Spielverläufe, Entscheidungsstrategien und die Rolle der KI bei der Analyse von Spielbäumen entwickeln.
Hinweise für das Arbeitsblatt:
Für die Einführung in Spielbäume wird bewusst die vereinfachte 2×2 Version von Tic-Tac-Toe verwendet, da:
- die Anzahl der Spielzustände stark reduziert ist, was die Erstellung und Analyse des Baums handhabbar macht,
- alle möglichen Züge und Endzustände überschaubar bleiben,
- und die Schülerinnen und Schüler den Fokus auf die Struktur (Begriffe, Entscheidungslogik) legen können, statt sich in Spielregeln oder Komplexität zu verlieren.
Die 2×2 Variante dient somit als didaktisch reduzierte Lernumgebung, um das Prinzip des Spielbaums zu verstehen, bevor dieses Wissen auf komplexere Spiele wie 3×3 Tic-Tac-Toe oder Schach übertragen wird.