MINT & KI: Komplexe Kurvendiskussion im AI Studio in 3D visualisieren
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Wie lassen sich KI‑Anwendungen einsetzen, um naturwissenschaftliche Zusammenhänge besser erklären zu können? Dies funktioniert mit individuell entwickelten Apps, die sich mithilfe von Sprachmodellen wie Gemini über das Vibe-Coding programmieren lassen. Im Beispielbeitrag wird das AI Studio von Google verwendet, um eine Kurvendiskussion mit einem Dashboard zu visualisieren.
Im AI Studio lässt sich links über den Menüpunkt „New App“ eine neue Anwendung erstellen. Hierzu gebe ich einen detaillierten Prompt ein und bestätige unten rechts über den Button „Build“. Nun startet das Sprachmodell Gemini den Entwicklungsprozess. Bevor die App generiert wird, kann ich aus Designvorschlägen auswählen. Es lohnt sich, die Vorschläge einzelnen durchzuklicken und die gewünschte Vorlage zu bestätigen.
Der untere Screenshot zeigt auf der linken Seite den Chatbereich mit dem Ausgangsprompt. Auf der rechten Seite wird die Anwendung „CALCULUS3D“ dargestellt, die ich nun umfangreich testen kann. Im Koordinatensystem ist eine kubische Parabel abgebildet, die ich mir mit gedrückter Maus in alle Richtungen genauer anschauen kann. Manchmal braucht es eine andere Perspektive, um einen mathematischen Zusammenhang besser zu verstehen.
Neben der Hauptfunktion lassen sich unten über ein Menü die zugehörigen Ableitungen, wie u.a. die erste Ableitung, hinzufügen. Diese wird anschließend im Koordinatensystem dargestellt. Neben weiteren Funktionen kann ich schnell und einfach die Extrempunkte und den Wendepunkt anzeigen. Dies funktioniert über Häkchen „an“ und Häkchen „aus“.
In der folgenden Abbildung sind alle Funktionen & Werte im AI Studio aktiviert und ich kann an der kubischen Parabel direkt die Hoch- und Tiefpunkte sowie den Wendepunkt einsehen. Dies wird in der App „CALCULUS3D“ sehr anschaulich dargestellt. Die einzelnen Werte lassen sich jederzeit auf der linken Seite über Schieberegler ändern.
Habe ich Schwierigkeiten, mir den Verlauf der Funktionen vorzustellen, so nehme ich einfach einen Perspektivwechsel vor. Dadurch lassen sich alle drei Achsen (x/y/z) übersichtlich darstellen und ich bekomme ein Gespür dafür, wo sich welche Funktion befindet.
Neben einer Visualisierung der einzelnen Funktionen wird ganz unten im Dashboard eine Wertetabelle für die X-Werte angezeigt. Hier werden Werte von -5 bis +5 durchgerechnet. Über Folgeprompts könnte ich diesen Bereich wie auch alle anderen Bestandteile der App jederzeit anpassen, mit Anweisungen wie ***Erweitere die Wertetabelle auf -15 bis +15***.
Generell bieten Programmierumgebungen wie das AI Studio tolle Möglichkeiten, um naturwissenschaftliche Zusammenhänge zu visualisieren. Ja, die Nutzung des AI Studios für Lehre und Unterricht ist aus datenschutzrechtlichen Gründen „herausfordernd“, aber es lohnt sich, solche Anwendungen regelmäßig zu testen, um zu erfahren, was im Rahmen eines Vibe Codings maximal möglich ist. Next? 😉
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