KI-basierte Lernplattform der nächsten Generation

Entwicklung einer Lernplattform für IT- Awareness und Cybersecurity Training mit KI-Chatbots.

Projektdetails

Unsere KI-basierte NG-Lernplattform verfügt bereits über 20 Lernmodule mit optimierten KI-Chatbots. Nachfolgende Innovationen und Alleinstellungsmerkmale zeichnen unsere skalierbare 24/7-Online-Schulungslösung aus: (USP#1) Freie Trainings-/Lerngespräche der Anwender innerhalb der Lernmodule mit dem KI-Chatbot. (USP#2) Supervised Machine-Learning Algorithmen errechnen Vorhersagen (Empfehlungen) über die erfolgreichsten Lernpfade einer bestimmten Zielgruppe. (USP#3) Ermöglicht für die Anwender ein personalisiertes und zugeschnittenes Lernerlebnis. (USP#4) Die digitale Lernumgebung kann sowohl auf Makro-Ebene (z. B. Lern-/Spielertyp) als auch auf Mikro-Ebene (Lernaufgaben, Gamification, Challenges) individuell an den User angepasst werden. Beschreibung der bisher erlangten Forschungsergebnisse: [Stand: 30.12.2022] Das FuE-Projekt „Awareness-Lernplattform mit KI-Chatbots“ wird vom Hessischen Innenministerium (HMdIS) noch bis zum 30.06.2023 mit insgesamt 195 T€ aus dem Programm Forschungsförderung Cybersicherheit gefördert. Das Projekt untersucht die Wirksamkeit einer Online-Schulungsmaßnahme im Bereich der Cybersicherheit und IT-Awareness. Dazu wurde eine Lernplattform der nächsten Generation mit KI-Chatbots als Demonstrator realisiert. Eine erste Wirksamkeitsstudie zur Online-IT-Awareness-Schulung mittels der KI-basierten Lernplattform liegt bereits vor und lieferte folgende wissenschaftliche Ergebnisse [Stand: 30.12.2022]: (E1) Der Einsatz der KI-Lernchatbots zeigt durchgehend und über alle Fachthemen hinweg einen guten und signifikanten relativen Lernzuwachs der Testpersonen von durchschnittlich 20 bis 40% für einen einzigen Lernzyklus mit einer Zeitdauer von ≤ 60 Minuten. (E2) Je geringer das vorhandene Vorwissen bei den Testpersonen ist, desto höher fällt der relative Lernzuwachs innerhalb nur eines Lernzyklus von ≤ 60 Minuten aus. (E3) Bei Testpersonen, mit einem Eingangstest von unter 50 Prozent (< 50 Punkte), lag der relative Lernzuwachs im Durchschnitt bei 51,3% innerhalb nur eines Lernzyklus von ≤ 60 Minuten Dauer. (E4) Die größte Wirksamkeit erzielt die IT-Awareness-Lernplattform mit KI-Chatbots bei Personen, welche keine oder nur wenige (Vor-) Kenntnisse im Bereich der IT- Awareness und Cybersecurity haben. (E5) Jüngere Menschen befragen den KI-Lernchatbot anders als ältere Menschen (in Bezug auf Grammatik, Pragmatik, Semantik und Syntax). Dies muss bei den KI-Chatbots ausreichend berücksichtigt, antrainiert und optimiert werden. (E6) Der KI-Lernchatbot wurde sehr gut von den Anwendern angenommen: Freude an Nutzung = 5,7 von 6,0; Weiterempfehlungsquote = 4,9 von 6,0.

Bedingt durch Corona verschärft sich die Bedrohungssituation im digitalen Raum. Mitarbeiter agieren im Homeoffice, zum Teil außerhalb der firmeneigenen, geschützten IT-Infrastrukturen, mobile Endgeräte werden vermehrt eingesetzt. Kriminelle nutzen die weltweite Pandemie-Situation technisch aus und vor allem auch als thematischen Ansatzpunkt für Social Engineering und andere Attacken. Durch KI-basierte IT-Awareness-Trainings und Schulungsmaßnahmen stärken Unternehmen und Behörden die digitalen Abwehrkräfte der gesamten Belegschaft. KI-Chatbots ermöglichen ein effizientes dialogbasiertes Lernen. Lernen mit KI-Chatbots ist also vergleichbar mit Lernen durch Diskussionsrunden. In der Regel merken Menschen sich Inhalte einfacher, wenn diese während eines Dialogs vermittelt werden, anstatt durch eine frontale Präsentation. KI-Chatbots ermöglichen es, IT-Awareness-Wissen kurz, mobil und interaktiv zu vermitteln. KI-Chatbots im Einsatz für IT-Awareness können dabei helfen: ▪ Die Kosten zu reduzieren. KI-Chatbots können Prozesse durch Automatisierung unterstützen und damit die Prozesskosten senken. Hier speziell die Kosten für notwendige Awareness-Maßnahmen und Präsenz-Schulungen. ▪ Die User Experience durch effizientes dialogbasiertes Lernen zu verbessern. Alle Vorteile von KI-Chatbots auf einen Blick: ▪ Chatbots sind 24/7 verfügbar ▪ Chatbots fallen niemals durch Krankheit oder Urlaub aus ▪ Chatbots lernen konstant und werden immer besser, je länger sie eingesetzt werden ▪ Chatbots sorgen dafür, dass die Wartezeit für Lerner und User entfällt ▪ Chatbots sind schnell und effektiv ▪ Chatbots sind skalierbar Unsere Zielgruppe sind alle Unternehmen und Organisationen mit essentiellen IT-Sicherheitsrisiken. Das konstante Grundbedürfnis unserer Zielgruppe und Kunden besteht darin, ihre Assets (Daten, Informationen, Geschäftsgeheimnisse) zu schützen und zu verhindern, dass Angreifende ihre Assets aus-spähen, manipulieren, kopieren, zerstören oder durch Ransomware unbenutzbar machen können. Die wichtigsten Zielgruppen sind Unternehmen (insbesondere KRITIS), Bildungseinrichtungen, Regierungsbehörden, Gesundheitswesen, Einzelhandel und E-Commerce, Finanzdienstleistungen sowie gemeinnützige Organisationen.

Beteiligt sind die Hochschule Darmstadt, insbesondere das Forschungszentrum Angewandte Informatik sowie das Nationale Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE.

Showroom

HMdIS-Plakat_2023-01-12

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Gefördert durch

  • Hessisches Ministerium des Innern und für Sport
Digitale Technologie
Cloud ComputingKünstliche Intelligenz (KI / AI)Web-Plattform
Anwendungsbereich
E-LearningIT-SicherheitWissenstransfer
Eingesetzte digitale Verfahren, Technik, Software und Methoden
Künstliche IntelligenzSupervised Machine LearningKI-ChatbotsAdaptive LernumgebungenGamification-Elemente
Landkreis, kreisfreie Stadt
Darmstadt
Förderprogramm
Hessisches Ministerium des Innern und für Sport
Fördersumme
195.000,00 €
Förderzeitraum
1. Jan. 2021 - 30. Jun. 2023
Status
abgeschlossen

Antragsteller

Hochschule Darmstadt - Fachbereich Informatik

Schöfferstr. 8 b
64295 Darmstadt

Ansprechpartner

Herr Prof. Dr. Michael Massoth

Schöfferstr. 8 b
64295 Darmstadt

michael.massoth@h-da.de