- ChatGPT & Co (Prof. Dr. Merz)
Das erste Semester an einer Hochschule stellt für viele Studierende eine große Herausforderung dar. Sie müssen sich an eine neue Umgebung anpassen, den Anforderungen des akademischen Lebens gerecht werden und ihre Tage neu strukturieren. Die Teilnehmenden in diesem Projekt entwickelten mit Hilfe der Methode des Design Thinking den Prototypen einer Webseite, die sie selbst und ihre Kommiliton:innen bei der Bewältigung des Studienstartes mit modernen Methoden von KI (z.B. Chat-GPT) unterstützt. Vorab führten sie Interviews mit Studierenden und Studienfachberater:innen, um ein Verständnis für die Herausforderungen der Studierenden zu entwickeln. Ihre Webseite wurde mit django, html, css sowie der OpenAI-API entwickelt. Als „Clara“ kann sie Tipps geben zum wissenschaftlichen Arbeiten, zu Programmen und (KI-)Tools oder unterstützt bei der Erstellung von Übungsaufgaben.
- Computerspiele (Prof. Dr. Syrjakow)
Grundsätzlich geht es hier um die Technik, das Design sowie die sozialen Auswirkungen von Computerspielen in den letzten 50 Jahren. Ziel des Projektes war es, die Evolution von Computerspielen aus unterschiedlichen Blickwinkeln herausarbeiten und zu präsentieren. Den Hauptfokus legte das PST-Projektteam auf das Thema „Echtgeldzahlung“ (Pay to win) und allgemeine Monetarisierungsmethoden. Sie betrachteten dabei sowohl die generelle Preisentwicklung von Computerspielen als auch Suchtfaktoren und beleuchteten am Beispiel der Fußballsimulation „FIFA“ die Möglichkeiten, sich durch den Kauf besserer Spieler Vorteile zu verschaffen.
- Digitalisierung (Prof. Dr. Syrjakow)
Diese Gruppe beschäftigte sich mit den Vor- und Nachteilen der Digitalisierung im Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit. Wie kann die Digitalisierung eine nachhaltige Entwicklung unterstützen? Hilft sie uns Ressourcen zu schonen oder steigt mit ihr der Bedarf an Energie und an Rohstoffen? Welche Chancen und Risiken sind mit ihr verbunden? Anhand von aktuellen Beispielen aus den Bereichen Klimaschutz, Wettervorhersage und Wassermanagement wurden die Möglichkeiten der Digitalisierung erläutert, wobei auch die Vor- und Nachteile des Einsatzes von Künstlicher Intelligenz näher beleuchtet wurden.
- Digitalisierung und Energiewende - Klima retten und Geld sparen (Prof. Dr. Marquardt)
Im privaten Umfeld sind Photovoltaik-Anlagen, Batteriespeicher, Elektro-Autos, Wärmepumpen und Solarthermie immer mehr im Kommen. Balkonkraftwerke z.B. können inzwischen preiswert beschafft, einfach montiert und ohne große Bürokratie angemeldet werden. Das Projektteam beschäftigte sich mit den Fragestellungen: Wie kann ich durch die Energiewende Geld sparen? Wie kann intelligente Steuerung dabei helfen? Was kostet eine PV-Anlage oder ein Balkonkraftwerk? Was kann dadurch eingespart werden und wann amortisieren sich die Anlagen? Das Team beantwortete all diese Fragen anhand anschaulicher Beispiele.
- Künstliche Intelligenz – Maschinelles Lernen (Prof. Dr. Kitzelmann)
KI ist nicht erst seit ChatGPT in aller Munde. Aber wie funktioniert KI eigentlich genau und wozu kann man sie nutzen? Aktuelle KI-Systeme beruhen oft auf Methoden des "Maschinellen Lernens", mit denen Muster und Zusammenhänge in großen Datenmengen erkannt werden. Diese können zur Prognose, Bewertung und Erzeugung neuer Daten genutzt werden. Im PST-Projekt mussten die Studierenden sich zunächst Grundlagen der Programmierung mit Python für das maschinelle Lernen aneignen, um dann ein erstes Modell zur automatischen Preis-Bewertung von Häusern trainieren zu können. Anschließend nutzten sie die gelernten Methoden, um ein anderes interessantes Problem „Die Voraussage des Verleihs von Fahrrädern für einen großen Fahrradverleih“ eigenständig durch Maschinelles Lernen zu lösen. Sie trainierten erste Modelle (Gradient Boost und Random Forrest) und schauten sich an, welches Modell die besten Prognosen abgibt.
- Die Mandelbrotmenge — Alles fraktal oder was? (Prof. Dr. Trancón Widemann)
In diesem Projekt ging es um den Einstieg in die verrückte Welt der Fraktale. Ein rein mathematisches Objekt nimmt durch die Computer-Visualisierung besondere Formen an. Interpretiert man die „Mandelbrotmenge“ (benannt nach Benoît Mandelbrot) als geometrische Figur, so ergibt sie ein Fraktal, das im allgemeinen Sprachgebrauch oft „Apfelmännchen“ genannt wird. Neben der Recherche zum mathematischen Hintergrund, zur Umsetzung auf dem Computer und zur verfügbaren Software ging es vor allem um das Experimentieren und das Auffinden interessanter Strukturen und Variationen in Natur und Architektur (Brokkoli, Blitze, Strukturen in Siedlungen und Bauten) sowie deren visueller Präsentation.
- Noise Visualization (Prof. Dr. Schrader)
In diesem Projekt ging es um das Sammeln, Verarbeiten und Visualisieren von verschiedenen Geräuscharten. Mit Hilfe von „Processing“, einer Sprache zum Erlernen des Programmierens, visualisierten die Studierenden Störsignale und Rauschen. Dabei wurden sieben Beispiel-Projekte erstellt und ausgewertet. Zwei davon wurden auf der Bühne präsentiert: die 3-D-Visualisierung von Planeten im Sonnensystem und die 3-D-Visualisierung eines Musikstückes.
- Passwort-(Un-)Sicherheit (Prof. Dr. Pilgermann)
Ziel dieses Projektes war zum einen das Heranführen der Studierenden an Themen der Informationssicherheit. Zum anderen sollte ein Verständnis dafür entwickelt werden, wie leicht Computernutzer heutzutage potentiellen Angreifern das Leben machen. Die allgemeine Gefahrenlage wurde aufgezeigt, vier Methoden der Kompromittierung (Brute Force, Dictonary Attack, Phishing und Social Engineering) erläutert sowie Handlungsempfehlungen ausgesprochen. Neben der Nutzung eines starken Passwortes wurde der Einsatz eines Passwortmanagers empfohlen sowie die Nutzung der 2-Faktor-Authentifizierung. In der Präsentation wurde so der gesamte Jahrgang bezüglich der Gefahren sensibilisiert sowie über notwendige Sicherheitsmaßnahmen informiert.
- Planetary Health Informatics (Prof. Dr. Beck)
Ausgangslage des Projektes ist die Annahme und Hoffnung, dass ein gesunder Geist in einem gesunden Körper wohnt und ein gesunder Körper in einer gesunden Umwelt – auf einem gesunden Planeten – leben kann. Die Realität sieht leider oft anders aus. Die Studierenden beschäftigten sich mit den Fragen „Was können wir für die Gesunderhaltung unseres Planeten und damit für uns selbst tun?“ und „Welchen Beitrag kann die Informatik zur Gesunderhaltung unseres Planeten beitragen?“ Genauer betrachtet wurde das Thema „Mikroplastik“. Es gab nützliche Tipps, was wir dagegen tun können und welche Apps zum Erkennen von Mikroplastik beitragen (Ladecheck App, Beat the Microbead oder Replace Plastic App).
- Smarte Hardware oder „RoboRush“ – ein Bewegungsabenteuer (Prof. Dr. Pohl, Hr. Mrkor)
Intelligente Systeme zeichnen sich durch die Fähigkeit aus, mit ihrer Umgebung zu interagieren. Das bedeutet, dass ein System mithilfe von Sensoren wie Kameras und Mikrofonen seine Umgebung wahrnimmt und diese Daten durch Algorithmen oder künstliche Intelligenz (KI) verarbeitet. Anschließend erfolgt eine Reaktion durch Aktoren, wie das Öffnen einer Schranke oder das Einschalten von Licht. Im Rahmen des PST-Projekts wurde ein System entwickelt, welches verschiedene Posen eines Spielers vor der Kamera über eine Webcam erkennen kann. Eine künstliche Intelligenz (Google Teachable Machine) wurde trainiert, um zwischen drei verschiedenen Posen des Spielers zu unterscheiden. Die Ergebnisse der künstlichen Intelligenz wurden an einen Mikrocontroller (Arduino) weitergeleitet, der verschiedene Aktionen auslöst. Dies beinhaltet die Steuerung der Bewegung eines selbstgebauten Roboters, der die Armbewegungen der spielenden Person nachahmt, sowie die Darstellung des Spielverlaufs auf einem LED-Matrix-Display. Die Anwendung wurde in C++ programmiert. Die Studierenden haben nicht nur intensiv an der Entwicklung, dem Bau und der Programmierung gearbeitet, sondern präsentierten auch beeindruckende Ergebnisse live auf der Bühne. Ihre herausragende Leistung sicherte ihnen den wohlverdienten ersten Platz in diesem Wettbewerb.
- Zelluläre Automaten (Prof. Dr. Schonert)
Die Studierenden dieses Projekts sind eingetaucht in die faszinierende Welt der Zellulären Automaten. Sie haben mittels einfacher Regeln komplexe selbstorganisierende Muster und Phänomene auf den Bildschirm gezaubert. Nach der Betrachtung von Geschichte und Theorie der Zellulären Automaten beschäftigten sie sich mit möglichen Anwendungsszenarien: von der Simulation von physikalischen Systemen über die Modellierung von Verkehr und dem Einsatz in Computerspielen bis zur künstlichen Intelligenz und selbstlernenden Algorithmen. Tolle Beispiel-Simulationen wurden programmiert, z.B. die Entwicklung der Hase-Wolf-Population oder der Corona-Situation (die Veränderung der Anzahl der Gefährdeten, der Infizierten, der Verstorbenen bzw. der immunen Personen).
