Studienwoche "Schweizer Jugend forscht"

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September 2008

Die Stiftung „Schweizer Jugend forscht“ (SJf) bot im Rahmen der Informatica 08 eine multidisziplinäre Studienwoche zum Thema „Faszination Informatik“ an. Während fünf Tagen, vom 25.-29.8.08, konnten kleine Gruppen interessierter Schüler an wissenschaftlichen Informatik-Projekten verschiedener Forschungszentren mitarbeiten. Die Schüler wurden über die ausgeschriebenen Themen in ihrer jeweiligen Schule informiert und konnten sich selbständig bewerben. Nach einem Auswahlverfahren durch SJf, Lehrer und Schulleitung durften sieben Schüler an zwei Projekten des Departements Informatik der ETH Zürich teilnehmen. Die Ergebnisse wurden am „Tag der Informatik“ am 29.8. im Technopark vorgestellt.

Von Andrea Salow

Vier Schüler beteiligten sich mit dem Thema „Analyse der Gruppendynamik an öffentlichen Plätzen mit Mobiltelefonen“ der Gruppe Prof. Friedemann Mattern hautnah an der aktuellen Forschung, drei Schüler befassten sich zum Thema „Künstliche Evolution“ der Gruppe Prof. Markus Gross mit Computersimulationen.

In der Gruppe Mattern, in der die Schüler von Benedikt Ostermaier betreut wurden, machte man sich die Tatsache zu nutze, dass in den meisten Mobiltelefonen und Laptops Bluetooth-Technologie vorhanden ist. Diese Technologie ermöglicht das Kommunizieren von elektronischen Geräten per Funk. Ist das Bluetoothmodul eines Mobiltelefones eingeschaltet und auf „sichtbar“ gestellt, kann ein anderes Gerät auf ca. 10 m Entfernung eindeutig identifiziert werden. So ist es u.U. möglich, durch Bluetoothmessungen an öffentlichen Plätzen näherungsweise die Anzahl der Personen in der Umgebung zu bestimmen. „Dies ist auch Inhalt unseres Forschungsprojektes Suchmaschine für die reale Welt“, erläutert der Betreuer Benedikt Ostermaier. „Wir versuchen, mittels Mobiltelefonen die Dynamik von Menschenansammlungen an öffentlichen Plätzen festzustellen.“ Die Schüler gingen auf die Strasse und sammelten die entsprechenden Daten. Diese wurden in einem von den Schülern selbst in Java geschriebenen Programm ausgewertet und in einer für Google Earth lesbaren KML-Datei ausgegeben. Bei der Analyse der gesammelten Daten zeigte sich, dass ca. 10% der Personen per Bluetooth auffindbar waren. Benedikt Ostermaier war begeistert von den Schülern: "Sie waren sehr motiviert und haben wirklich gute Arbeit geleistet!"

Zum Thema „Künstliche Evolution“ der Gruppe Gross wurden die drei Schüler „gleich erstmal ins kalte Wasser der Programmierung geworfen“, wie Thomas Oskam bemerkt, der neben Roni Oeschger das Projekt betreute. Das „Projekt wurde extra für die Schüler der Studienwoche entwickelt“ erläutert der Doktorand. Die Schüler mussten mit einer agentenbasierten Simulation in C# erforschen, wie Evolution in der Natur funktioniert und wie künstliche Evolution diese Mechanismen nachahmt. Dabei konnten Prozesse sichtbar gemacht werden, die in der Natur Millionen von Jahren benötigen. Individuen wurden simuliert, die sich auf einem Feld bewegen und deren Hunger kontinuierlich zunimmt. Falls sie in der Nähe eine Nahrungsquelle wittern, bewegen sie sich auf diese zu. Die Individuen wurden mit verschieden Eigenschaften, etwa Genen für Geschwindigkeit, bestückt, die sich dann je nach äusseren Bedingungen, etwa der Menge des Futters, in der simulierten Evolution unterschiedlich durchsetzten. „Alle drei Schüler haben fleissig und motiviert am Projekt gearbeitet und eine sehr gute Simulation hingekriegt. Vor allem hatten sie Spass daran, die künstliche Intelligenz der Agenten zu programmieren!“ kommentiert Thomas Oskam den Erfolg des Projektes.

Weitere Informationen unter http://www.sjf.ch