MENSCH, Maschine!

Aus Unterrichtsmaterial
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"MENSCH, Maschine" ist ein Brettspiel, welches die grundlegenden Prinzipien vom Maschinellen Lernen am Beispiel von Bauernschach vermittelt. Es ist 2019 im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2019 zum Thema "Künstliche Intelligenz" mit weiteren Unterrichtsmaterialien zu diesem Thema entstanden.

Aus den Materialien des Wissenschaftsjahres wurde ebenfalls ein dreistündiger Workshop erstellt.

Anleitung

Was wird gespielt?

Der Mensch spielt eine einfache Version Bauernschach gegen eine simulierte Maschine, die ihre Züge nach vorgegebenen Regeln macht. Beide haben drei Spielsteine (Bauern aus dem Schachspiel) mit denen sie jeweils versuchen, nach maximal 3 Zügen von jedem zu gewinnen. Um Veränderungen in der Spielstrategie der Maschine zu sehen, werden mehrere Runden gespielt.

Wie ist das Spiel aufgebaut?

Bauernschach kann nur von zwei Gegnern gespielt werden. Um jedoch alle Regeln der Maschine zu befolgen, sodass sie sich für einen Zug entscheiden kann, werden die Aufgaben der Maschine aufgeteilt, sodass "MENSCH, Maschine" mit 5 Personen gespielt werden kann. Die Personen setzen sich im Kreis um das Spielfeld herum.

Jeder Spieler nimmt eine spezielle Rolle ein, die ihm über eine Rollenkarte erklärt wird.

Rollen im Spiel "MENSCH, Maschine"
Rolle 1 Rolle 2 Rolle 3 Rolle 4 Rolle 5
Mensch Maschine
Situationsbewerter (Maschine) Zuganbieter Zugauswähler Situationsbewerter (Mensch)

Spielmaterialien

Das Spiel besteht aus:

• einem Spielbrett,

• 6 Spielfiguren (3 für den Menschen und 3 für die Maschine),

• 24 abwischbare Situationskarten,

• 12 Farbkarten,

• 5 Rollenkarten,

• einer Situationsübersicht mit den Vorderseiten der 24 Situationskarten,

• einer abwischbaren Zugübersicht mit den Rückseiten der 24 Situationskarten,

• einem wasserlöslichen Stift,

• 5 Ergebniszetteln,

• einem Spielablauf.

Spielregeln für Bauernschach

Bei „Mensch, Maschine!“ spielt ihr das Spiel Bauernschach zwischen Mensch und Maschine auf einem kleinen Spielfeld mit 3 mal 3 Feldern. Ziel des Spiels ist, den Gegner zu besiegen, indem man entweder alle seine Figuren aus dem Spiel wirft, ihn blockiert oder mit den eigenen Figuren die Spielfeldseite des Gegners erreicht.

Jede Rolle hat drei Spielfiguren, die jeweils auf den gegenüberliegenden Spielfeldseiten des Spielbretts platziert wird. Mensch und Maschine ziehen abwechselnd.[1]

Die Spielfiguren können wie Bauern beim Schach bewegt werden. Es gibt also zwei Zugmöglichkeiten:[2]

1. 2.
Ein Feld geradeaus, sofern das Feld nicht schon durch eine Spielfigur belegt ist. Ein Feld diagonal, um eine sich dort befindende gegnerische Spielfigur zu schlagen.
Geradeaus ziehen, Bild aus "Lehrerbegleitpräsentation", BMBF
Gegner diagonal schlagen, Bild aus "Lehrerbegleitpräsentation", BMBF


Es gibt drei Möglichkeiten, um zu gewinnen:[2]


1. 2. 3.
Ein Spieler erreicht mit seiner Figur die Spielfeldseite des Gegners. Alle Spielfiguren des Gegners sind blockiert, sodass dieser keinen Zug mehr machen kann. Alle gegnerischen Spielfiguren wurden aus dem Spiel geworfen.
Bild aus "Lehrerbegleitpräsentation", BMBF
Bild aus "Lehrerbegleitpräsentation", BMBF
Bild aus "Lehrerbegleitpräsentation", BMBF

Vor dem Spiel

Legt das Spielbrett aufgefaltet vor euch hin und das Spielmaterial bereit. Dazu stellt ihr die Spielfiguren des Menschen auf die Spielfeldseite des Menschen und die Spielfiguren der Maschine auf die Spielfeldseite der Maschine. Die 24 Situationskarten werden auf die drei Markierungen mit der Überschrift „Spielzüge“ entsprechend ihrer Bezeichnungen A, B oder C und ihrer fortlaufenden Nummerierung gestapelt. Anschließend werden die Farbkarten nach ihrer Farbe sortiert auf die entsprechenden Farbmarkierungen gelegt.

Zuletzt verteilt ihr die Rollenkarten. Eine Person übernimmt die Rolle des Menschen und spielt möglichst clever gegen die Maschine. Die restlichen Mitspieler übernehmen gemeinsam die Aufgabe der Maschine.[1]

Wie „Mensch, Maschine!“ funktioniert

Der Mensch beginnt das Spiel und zieht in jeder neuen Runde als Erstes. Der Mensch zieht entweder mit seiner rechten oder mittleren Spielfigur. Das Ziehen mit der linken Spielfigur ist gleichbedeutend mit einem Zug der rechten Spielfigur. Dieser Spielzug ist dann lediglich gespiegelt.

Dann ist die Maschine an der Reihe:

  1. Zuerst hat der Situationsbewerter (Maschine) die Aufgabe, die aktuelle Spielsituation einzuordnen. Er prüft, ob die Maschine verloren hat. Wenn nicht, sucht er auf der Situationsübersicht die aktuelle Spielsituation und sagt diese an (z.B. A2).
  2. Der Zuganbieter nimmt die angesagt Situationskarte aus dem zugehörigen Stapel und schaut auf der Rückseite nach, mit welchen Farben (Blau, Gelb, Grün oder Rot) sie gespielt werden kann. Für die möglichen Farben wird je eine Farbkarte von den Farbkartenstapeln genommen. Sie werden gemischt und anschließend dem Zugauswähler verdeckt zum Ziehen angeboten.
  3. Der Zugauswähler zieht zufällig eine Farbkarte und legt diese zusammen mit der Situationskarte (Rückseite nach oben) auf das entsprechend markierte Feld der aktuellen Spielrunde. Dann führt der Zugauswähler den durch die Farbe angegebenen Zug (Pfeil in gleicher Farbe) aus.
  4. Nachdem die Maschine gezogen hat, prüft der Situationsbewerter (Mensch), ob die Maschine bereits gewonnen hat. Ist dies nicht der Fall, beginnt die nächste Runde und der Mensch zieht erneut.

Dieses Vorgehen wird so lange wiederholt, bis entweder der Mensch oder die Maschine gewonnen hat (maximal 3 Züge der Maschine). Das Ergebnis des Spiels wird durch die jeweiligen Situationsbewerter auf dem Ergebniszettel eingetragen. Hat die Maschine verloren, streicht der Zuganbieter die Farbe des letzten Zuges auf der Situationskarte und auf der Zugübersicht durch. Sind alle Farben auf einer Situationskarte durchgestrichen, wird sie aus dem Spiel genommen.[1]

Ablauf einer Spielrunde







Nachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2019 - Spielanleitung Schüler
  2. 2,0 2,1 Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2019, wissenschaftsjahr.de/2019/jugendaktion/