AVATI - KI-Avatare für eine zugänglichere Lehre

Der KI-Avatar von AVATI

 So wird er zu einem persönlichen Ansprechpartner, den man befragen kann wie eine Expertin oder einen Experten. Er beantwortet Fragen in natürlicher, meist gesprochener Sprache und soll künftig gemeinsam mit einer mobilen Roboterplattform auch Laborführungen übernehmen. Ziel ist es, Lehrinhalte zu vielen Zeitpunkten zugänglich zu machen, nicht nur in Vorlesung und Sprechstunde, und Lehrende zu entlasten. Die KI dafür läuft vollständig auf lokalen Rechenressourcen der Hochschule. Das Projekt AVATI wird von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre im Programm „Freiraum 2025“ mit rund 365.000 Euro gefördert und läuft vom 1. April 2025 bis zum 31. März 2027.

Hintergrund ist eine bekannte Lücke im Studienalltag. Viele Fragen entstehen nicht in der Sprechstunde, sondern abends am Schreibtisch oder kurz vor der Prüfung. Laborführungen wiederum brauchen jedes Mal eine betreuende Person, die Versuchsaufbauten vorführt und erklärt. Deshalb lassen sie sich nur zu festen Terminen anbieten, ob für Studierende, Schulklassen oder Gäste. Hinzu kommt eine Hemmschwelle: Gerade Studierende aus anderen Fachrichtungen sprechen Fachleute oft nicht an, weil sie ihr eigenes Vorwissen für zu gering halten. AVATI untersucht, wie Künstliche Intelligenz hier unterstützen kann. Ein Ansprechpartner, den man jederzeit und ohne Scheu fragen kann, soll gerade diesen Studierenden den Zugang erleichtern und das fachübergreifende Verständnis stärken.

Kern des Projekts ist ein Avatar, mit dem man sprechen kann wie mit einem Menschen. Dafür arbeiten drei Bausteine zusammen: Eine Spracherkennung macht aus der gesprochenen Frage einen Text, ein großes KI-Sprachmodell formuliert die Antwort, und eine Sprachsynthese spricht sie aus. Mimik und Lippenbewegungen des Avatars werden in Echtzeit passend zur Antwort erzeugt. Seine Antworten stützt der Assistent auf die Lehrmaterialien der jeweiligen Veranstaltung, etwa auf Vorlesungsfolien und Skripte, und zeigt an, aus welcher Quelle eine Antwort stammt. So orientiert er sich vorrangig an dem, was in der Veranstaltung tatsächlich gelehrt wird. Für allgemeine Erklärungen, etwa von Grundbegriffen, nutzt er zusätzlich das Allgemeinwissen des Sprachmodells. Da Fragen gesprochen oder getippt werden können und das Gespräch zusätzlich als Text erscheint, kommt der Assistent auch Studierenden mit unterschiedlichen Lernbedürfnissen entgegen.

Der Avatar soll aber nicht nur erklären, sondern auch zeigen. Dafür hat das Projekt einen mobilen Service-Roboter beschafft: eine selbstständig fahrende Plattform mit einem Roboterarm, der für die Zusammenarbeit mit Menschen ausgelegt ist. Ziel ist, dass der Roboter bei Laborführungen einzelne Versuchsaufbauten bedient, während der Avatar erläutert, was gerade passiert, und Fragen der Besucherinnen und Besucher beantwortet. Je nach Versuch und Vorkenntnissen wird die Gruppe dabei aktiv eingebunden, statt nur zuzuschauen. So sollen sich Führungen häufiger und mit deutlich weniger Betreuungsaufwand anbieten lassen.

Ein wesentlicher Unterschied zu kommerziellen KI-Chatbots: AVATI läuft vollständig auf eigener KI-Hardware am Umwelt-Campus. Gesprochene Fragen und Lehrmaterialien verlassen die Hochschule nicht und werden an keine externen Cloud-Dienste übertragen. Gerade in der Lehre, wo personenbezogene Daten von Studierenden anfallen, ist das ein entscheidender Vorteil. Studierende erreichen den Assistenten über den gesicherten Fernzugang (VPN) der Hochschule trotzdem auch von zu Hause aus. Die Hochschule entscheidet selbst, welche Inhalte der Assistent kennt, und bleibt unabhängig von Preisen und Nutzungsbedingungen externer Anbieter. Das gilt auch für das Sprachmodell: Es ist frei verfügbar und läuft auf den Servern der Hochschule, kommerzielle Cloud-Modelle kommen nicht zum Einsatz. Erscheinen leistungsfähigere offene Modelle, lässt sich das Sprachmodell austauschen, sodass auch sein Allgemeinwissen aktuell bleibt.

Eine erste Version ist bereits im Einsatz: Bei Campusführungen beantwortet der Avatar Fragen zum Umwelt-Campus und zum Projekt. Die Laborführung mit dem Roboter wird derzeit entwickelt. Langfristig soll ein KI-Assistent entstehen, den Hochschulen selbst betreiben und mit ihren eigenen Inhalten füllen können. Er soll Lernenden zur Seite stehen, wann immer Fragen aufkommen. Lehrende werden dadurch nicht ersetzt. Sie gewinnen Zeit für das, worauf es in Zukunft wirklich ankommt: den persönlichen Austausch mit Studierenden.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Florian Mohr

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Privacy.