12.12.2024Über KI, Kryptografie und den Weisheitszahn

Dozentin: Dr. Sandra Cortesi

Ein neues Semester fing an der Kinderuniversität fing an, und wie immer tummelten sich vor dem Eingang viele Kinder und warteten darauf, dass sich die Türen zu einem neuen Semester voller spannenden, lustigen, interessanten und wichtigen Momenten. Endlich öffneten sich die Türen, und ich lief zu meinem Platz. Ich holte mein Schreibzeug heraus und schon ging die Vorlesung los. Das heutige Thema war «Wie Künstliche Intelligenz die Welt der Videos verändert».

Am Anfang erklärte Dr. Cortesi, was Künstliche Intelligenz überhaupt sei. Sie zeigte das anhand von einem Film, den ihre Mitarbeiterin Anyu für sie erstellt hatte. Später durften wir aus sechs Filmausschnitten einen auswählen, den wir später bearbeiten würden. Der beliebteste davon war Spider Man, also nahmen wir ihn als Vorlage für unseren Film.

Wieder zurück zu Künstlicher Intelligenz: der Neffe von Frau Cortesi, der Andreas hiess, hatte ein schönes Bild für sie gezeichnet. Das gab Anyu in eine KI ein, die spontan eine kleine Animation aus dem Bild erstellte. Sie zeigte, wie das Männlein dort tanzte und auf dem Papier herumhüpfte.

Kurz danach zeigte sie uns eine Tabelle von KIs. Darauf waren die ganz beliebten wie ChatGPT und Copilot erwähnt, aber auch unbekanntere wie Firefly.

Nicht unerwähnt blieb ein praktisches Beispiel. Stellt ihr vor, ihr sollt für ein Schulprojekt ein Bild von einem blauen Elefanten mit gelben Streifen, der Fahrrad fährt, aufnehmen. Das Bild können wir in dieser Welt leider nicht aufnehmen. Geben wir das in einer Suchmaschine ein, bekommen wir lauter unrelevante Ergebnisse:

Doch wie können wir nun das Bild aufnehmen? Hilfe naht in Form von ChatGPT, einer KI die unter anderem auch Bilder generieren kann. Als Ausgabe bekommen wir folgendes professionelles Bild:

Nun ist die Vorlesung fast zu Ende. Aber Frau Cortesi hat noch eine Überraschung parat: es ist eins mithilfe von KI erstelltes Video, das Andreas von jung bis alt zeigt. Die Kinder brechen in Gelächter aus, denn das Video ist sehr gelungen und lustig. Zum Schluss gibt es gebührenden Applaus für Andreas, Anyu und Frau Cortesi.

Das waren meine Erlebnisse an der Vorlesung über wie KI die Welt der Videos verändert.

Dozent: Dr. Felix Fontein

Die heutige Vorlesung war über Kryptografie. Wikipedia definiert Kryptografie so: «Kryptographie bzw. Kryptografie ist ursprünglich die Wissenschaft der Verschlüsselung der Informationen. Heute befasst sie sich auch mit dem Thema Informationssicherheit». Zusammengefasst bedeutet das, das Kryptografie für geheime Nachrichten benutzt wird. Aber wie der Titel der Vorlesung schon besagt, Geheimschriften können auch nicht geheim sein…

Stellt euch vor, zwei Katzen namens Kitti und Mauki wollen einander Geheimnachrichten, in diesem Fall Katzenfutter, austauschen. Aber ein schwarzer Kater hat alles mitgehört und will auch das Katzenfutter haben. Wie können sie das Katzenfutter austauschen, ohne das der Kater es frisst?

Mauki kann das Katzenfutter verpacken und mit einem Schloss versichern. Er behält den Schlüssel. Nun kann er die Kiste Kitti verschicken, ohne dass der schwarze Kater das Katzenfutter bekommt. Kitti kann aber die Kiste nicht öffnen, deshalb hängt er wieder ein Schloss dran. Dann schickt er die Kiste zurück und Mauki entfernt sein Schloss. Kitti kann nun sein Schloss entsperren und das leckere Katzenfutter geniessen.

Was aber, wenn der schwarze Kater sich als Kitti verkleidet hat? Dann müssen die Katzen sich ausweisen.

Webseiten müssen sich heute auch ausweisen, wenn wir eine Seite besuchen. Dazu benötigen sie ein von einer vertrauenswürdigen Behörde ausgestelltes Zertifikat, mit dem man nachweisen kann, dass das eine echte Webseite ist und keine Fake-Seite. Aber ein Zertifikat ist kein schönes gedrucktes, wie man an einem Wettbewerb bekommt, sondern sieht ganz schön langweilig aus (siehe Abbildung). Und doch ist es ganz wichtig.

Kryptografie ist aber viel älter als das. Die wohl bekannteste Form der Kryptografie wurde um 40 V. Chr. eingeführt, vom römischen Kaiser Julius Cäsar, den du wahrscheinlich schon kennst. Dazu verschob man das Alphabet um eine bestimmte Anzahl Stellen. Dann schrieb man die Nachricht mit dem neu entstandenen «Alphabet» auf und notierte die Anzahl Verschiebungen. Diese teilte man dem Empfänger mit, sodass er die Nachricht entziffern konnte. Diese Art war aber nicht sehr sicher, da man nur maximal 25-mal ausprobieren musste, um den Code zu knacken.

Deshalb wurde die Methode verbessert. Jetzt bekommt jeder Buchstabe eine zufällige Anzahl Rotationen im Alphabet. So gibt es für einen einfachen Satz wie So ist das schon viel komplizierter 403’291’461’126’605’635’584’000'000(!) Möglichkeiten. Zum Vergleich: Die Erde wiegt 5’972’200’000’000’000’000’000'000 kg.

So entstand ein neuer sicherer Standard, der AES genannt wird (engl. Advanced Encryption Standard, fortgeschrittener Verschlüsselungsstandard) entwickelt. Er wird durch die Zertifikate benutzt, um sicherzustellen, dass die Verbindung sicher ist. Und: es gibt sogar bis jetzt keinen praktischen Ansatz zum Knacken! Er ist weit verbreitet, u.a. in:

·       Passwörter am Computer

·       Handy-Gespräche

·       Fernsehen über Kabel

·       Internet

Im Internet kann man gut erkennen, wann AES verwendet wird:

Falls im Browser «Verbindung ist sicher» oder so was Ähnliches steht, dann ist hier Kryptografie im Spiel.

Jetzt sind wir schon am Ende des Berichts angelangt! Ich hoffe, ihr habt vieles über Kryptografie gelernt und ihn interessant gefunden. Unten findet ihr noch weitere hilfreiche Links zu der Vorlesung.

Kryptografie Spiel: https://krypto.fonga.ch/jssubstitution/?lang=de&cipher=kinderuni-2024, https://krypto.fonga.ch/jscrypto2/

Vorlesung: https://krypto.fonga.ch/2024-11-13-vortrag.pdf

Von Dr. Fabienne Boshardt

Fabienne Boshardt ist ans Gymi gegangen und hat die Matura abgeschlossen. Danach hat sie Zahnmedizin studiert. Die ersten 2 Jahre an der Uni hat sie auch humane Medizin gelernt. Danach hat sie gelernt, wie man Füllungen macht, Zähne operiert und Schmerzen nicht auslöst. Sie arbeitet an Zahnoperationen am Zentrum für Reisemedizin. Sie hat ihre letzte Füllung vor 8 Jahren gemacht, in den 10 Jahren Ausbildung die notwendig sind, um Zahnoperationen durchzuführen.

Wie viele Zähne haben wir eigentlich? Es kommt darauf an, wie alt wir sind, ob wir ein Mädchen oder Junge sind, und in welcher Klasse wir sind. Diese Faktoren sind aber ungefähr.

Nehmen wir ein Beispiel. Ich bin gerade 10 Jahre alt, also laut der Tabelle sollte ich 14-20 Zähne haben. Aber ich habe 29 Zähne, also so viel wie ein 12-jähriges Kind.

Oder mein 8-jähriger Bruder. Er hat auch mehr als 25 Zähne, also so viel wie ein 11-jähriger Junge!

Wenn ihr schon mal beim Zahnarzt war, habt ihr sicher schon mal Folgendes gehört: «Füllung auf 15, 37 muss noch wachsen» oder so ähnlich. Aber was bedeuten diese Zahlen eigentlich? Nun, stellen wir uns vor, dass wir den Mund in vier Teile aufteilen: Oben links (1), oben rechts (2), unten rechts (3) und unten links (4). Nun probieren wir, den zweiten Zahn unten rechts zu finden. Unten rechts ist 2 und der zweite Zahn ist die Ziffer 2. Also hat der Zahn die Nummer 22.

Ab 12 hat man alle Zähne. Doch wo sind die restlichen 4 hin? Das sind die Weisheitszähne. Aber warum sehen wir sie nicht? Sie sind nämlich versteckt, weil sie keinen Platz haben. Um diese zu sehen, drücken sie sich ganz fest an den anderen Zähnen und verursachen Schmerzen.

Warum haben wir Zähne? Um zu kauen natürlich! Stellt euch ein Leben ohne Zähnen vor: nicht gut reden können, dauernd püriertes Essen verzehren…

DER NAME WEISHEITSZAHN:

Mit 19 Jahren: 28 Zähne +4Jahren

Auf Japanisch: oyasharizu (den Eltern unbekannt)

Der Zahn bricht durch, wenn die Kinder das Elternhaus verlassen haben und ausgezogen sind

Auf Latein: intellectus

DER WEISHEITSZAHN MACHT UNS NICHT SCHLAUER!

Für die Kinderuniversität Zürich, George