2008 Schülerakademie für Mathematik und Informatik in Münster 25.08.2008

Schülerakademie
für Mathematik und Informatik
in Münster 2008

In diesem Jahr hatte ich das große Glück an der Schülerakademie für Mathematik und Informatik in Münster (kurz SMIMS) teilnehmen zu dürfen. Auf Vorschlag von Herrn Taake habe ich mich wie etwas über 300 andere gleichaltrige Schüler aus NRW für die Teilnahme an dieser Akademie noch am Ende der Jahrgangsstufe 12 beworben. Anschließend begann das Auswahlverfahren der Veranstalter, wobei besonders auf die Leistungen im Bereich Mathematik geachtet wurde. Kurz vor Ferienbeginn bekam ich schließlich die Mitteilung, dass ich zu den 99 ausgewählten Schülern gehören würde. Es folgte die konkrete Anmeldung, wobei man bereits bis zu drei Projekte, mit denen man sich gerne beschäftigen würde, aus den ca. 20 Projekten auswählen sollte. Nach dieser Anmeldung war es zunächst einmal einige Zeit still. Später erfuhren wir, dass es Probleme mit den Projekten gab, da ein paar Moderatoren kurzfristig ausfielen und somit neue gesucht werden mussten, was die Zuordnung der Schüler zu den einzelnen Projekten erschwerte. Schließlich kam ich in das Projekt "Fußball", welches sich vor allem mit künstlicher Intelligenz für Roboter beschäftigte. Wirkliche Vorstellungen über das, was wir schließlich tun würden, hatte ich da noch nicht, aber es klang zumindest sehr interessant, weshalb ich mich auf die Akademie freute. Am 25. August war es endlich so weit und ich fuhr morgens nach Münster in das Jugendgästehaus Aasee, wo diese Akademie stattfand.


Hier sieht man: Xinchi, mich, Sarah, Ulrike und Andreas

 

Nach der Eröffnung der Akademie durch Klaus Dingemann begaben sich alle direkt in ihre erste Gruppensitzung, wo ich die anderen Teilnehmer meines Projektes Sarah Gillet, Xinchi Yu und Ulrike Derra und unseren Projektbetreuer Andreas Hamerla kennen lernte. In dieser ersten Sitzung lernten wir zunächst, dass von den vier Projektthemen Schach spielen, Waschmaschine reparieren, Baum fällen und Fußball spielen der Fußball am meisten Intelligenz erfordert, da man ständig - wie im realen Spiel auch - auf die sich ändernde Situation reagieren und effiziente Problemlösungen blitzschnell entwickeln muss. Anschließend hat unser Betreuer uns die beiden AIBOs (Roboterhunde, die auch vom German Team in der Weltmeisterschaft für Robotics erfolgreich eingesetzt wurden) namens Castor und Pollux vorgestellt. 
Nach dem Mittagessen begannen wir damit, uns näher mit der Programmierung dieser besonderen Hunde zu beschäftigen. Jeder von uns bekam einen Laptop mit der benötigten Software, und wir bekamen Aufgaben zum Eingewöhnen, wie man Roboterhunde einen Kreis laufen zu lassen oder, was aufgrund des automatenähnlichen Verhaltens besonders schwierig war, diese sich im Viereck bewegen zu lassen. Nachdem wir diese ersten Spielereien erfolgreich erledigt hatten, programmierten wir eine Klasse, mit der der Hund mittels eines Joysticks gesteuert werden konnte. 
Zuletzt haben wir dem Hund das erste bisschen Intelligenz vermittelt, indem wir eine Wachhundklasse schrieben, bei der der Hund anfing zu "bellen" (das Soundsystem hatte einen Schaden, weshalb wir nur "bellen" als Text ausgegeben bekamen), sobald sich etwas in seinem Sichtfeld veränderte.
Ab dem nächsten Tag begannen wir, als Team zusammen dem Hund mehr Intelligenz zu vermitteln. Die Tagesaufgab bestand darin, den Roboter eigenständig eine Linie folgen zu lassen. Wenn auch erste Erfolge bei einfachen Linien am Simulator schnell errungen werden konnten, verzweifelten wir beinahe das erste Mal an den steileren Knicken. Mehrfach wurde die bereits entwickelte Lösung durchgegangen, um den Fehler zu finden, um dann anschließend an Erweiterungen zu arbeiten, mit denen das Problem behoben werden konnte.


Hier ist unser Castor im Einsatz, der versucht der weißen Linie zu folgen

In ähnlicher Manier ging es auch weiter, als wir am nächsten Tag mit unserem Hauptvorhaben begangen:
Wir hatten ursprünglich vor den Hund einen Ball finden zu lassen, den er dann an eine bestimmte Stelle zurückbringen sollte, also eine Art "Stöckchen holen". Auch hier sahen die ersten Versuche am Simulator nach den ersten Fehlschlägen zumindest vielversprechend aus. Allerdings belehrte uns bald die Realität sich nicht zu früh zu freuen, denn der Hund machte überhaupt gar nicht das ,was wir wollten, sobald wir ihn mit unserem Programm fütterten. Zusätzlich führten Probleme beim Erstellen eines Sticks oder der Übertragung von Kamerawerten nicht gerade dazu, dass wir der Wurzel des Problems schneller auf die Schliche kamen. Trotz der immer wieder herrschenden Ratlosigkeit und Verzweiflung (oder vielleicht gerade deshalb) hatten wir sehr viel Spaß, was sich im ständigen Kichern und Lachen ausdrückte. Als wir dann am Freitagmorgen gegen 01.30 Uhr den ersten Erfolg in der Realität verbuchen konnten (der Hund hat den Ball tatsächlich gefunden und ist hingelaufen), waren alle auch nur noch erleichtert, dass der zweite Teil des ursprünglichen Plans verworfen wurde, um diesen Erfolg nicht wieder in Frage zu stellen.

Aber natürlich haben wir nicht nur vor den Bildschirmen gesessen und uns vor Verzweiflung die Haare gerauft. Neben den Mahlzeiten gab es noch weitere Pausen von der Arbeit, wie Vorträge über Berufsmöglichkeiten im Umfeld der Mathematik und Informatik, Kryptographie, den Bundeswettbewerb für Informatik und über das Studium vom Mathematik oder Informatik. Auch haben wir den Mühlenhof, ein Freilichtmuseum, besichtigt und dort zünftig gespeist sowie an einer Führung durch die Universitätsstadt Münster teilgenommen. Immerhin hat Münster die zweitgrößte Universität in Deutschland. An den Abenden war es uns freigestellt, sich wieder mit der Gruppe zu treffen, um dann noch die Nacht zum (Arbeits-)Tage zu machen; geduldige und ehrgeizige Tüftler und Tüftlerinnen sind eben Nachtarbeiter. Am vorletzten Tag bzw. Abend waren nahezu alle Akademie-Schüler mit der Fertigstellung ihres Projekts beschäftigt und das Projektergebnis für die große Präsentation bei der GADS vorzubereiten.


Einige Akademie-Teilnehmer bestaunen das Risikospiel an, das eine andere Gruppe entwickelt hat.

Bei den Präsentationen bei der GAD hatte man dann auch schließlich die Möglichkeit, sich die Projekte der anderen Akademie-Teilnehmer genauer anzusehen, da man durch das dichte Programm bis dahin  nur wenig Zeit hatte, um die "Produktionen" der Anderen in Augenschein zu nehmen. Besonders beeindruckend war für mich die Vielfalt der Projekte, die von für Lehrer erstellten Hilfsprogrammen über Spiele und Analyseprogramme bis hin zu Roboterprogrammierung reichten. 

Wenn man sich die Zielsetzungen der einzelnen Projekte anschaut, dann sind vier Akademie-Tage mit vielen Pausen ein bisschen wenig, schließlich mussten sich die Teilnehmer zuallererst mit der Arbeitsumgebung (Programmiersprachen, Problematik) vertraut machen, ehe sie wirklich anfangen konnten die gestellten Probleme in Angriff zu nehmen und die Lösungen selbstständig in den Gruppen zu erarbeiten. So war es  etwas schade, dass fast jede Gruppe wegen der knappen Zeitvorgaben Abstriche machen. 
Sehr gut fand ich jedoch, dass die Betreuer wirklich nur Moderatoren waren: Sie haben uns geholfen, in die Materie hineinzukommen, und haben auch Tipps gegeben, wenn es mal gar nicht weiterging. Sie haben aber ansonsten die Schüler selbst arbeiten lassen, wodurch meist Lösungsansätze oder gar ganz andere Lösungen gefunden wurden, die selbst die Betreuer überraschten. Meiner Meinung nach entstand gerade dadurch eine engere Zusammenarbeit in meiner Gruppe. Ideen wurden zusammen entwickelt, diskutiert, ausprobiert, verändert, verworfen, sprich wir wurden sehr schnell zu einem eingespielten Team.

Ebenfalls sehr interessant war es für mich mit so vielen Menschen meines Alters zusammen zu sein, die alle irgendwo die gleichen Interessen hatten. Es kam öfters vor, dass man auch abends, wenn man ausgegangen ist, noch über Mathematik bezogene Themen gesprochen hat.

Abschließend kann ich nur sagen, dass ich diese Tage in Münster wirklich sehr genossen habe und ich eine Teilnahme an so einer Veranstaltung nur empfehlen kann!

   
Programm

Jugendgästehaus Aasee

Bildergalerie

Veranstaltungshomepage

 
Fotos, Text und Gestaltung: Jan Pöppel