Girls'Day 2011

Der Girls'Day 2011 findet am 14. April 2011 statt. Zur zentralen Girls'Day  Webseite geht's hier. Wie in den vergangenen Jahren, bietet das Projekt MINTmachen! auch Veranstaltungen zu diesem Girls'Day an.

In Kursen zu den Themen Mathematik und Informatik geben wir euch von 09:00 bis 14:30 einige Einblicke in die Arbeit von Wissenschaftlerinnen. Dabei könnt Ihr wie bei allen Aktionen von MINTmachen! selbst mitwirken und vieles ausprobieren.
Die Veranstaltungen zum GirlsDay richten sich an Schülerinnen der Jahrgangsstufen 7-10

MINTmachen! am Girls' Day

Das Institut für Informatik, das Interdisziplinäre Zentrum für wissenschaftliches Rechnen und das Institut für technische Informatik bieten als Teil der Initiative MINTMachen (www.mintmachen.de) und unterstützt durch das Mathematics Center Heidelberg (http://www.match.uni-heidelberg.de/) am Girls' Day 2011 mehrere Workshops an. Davor findet für alle Teilnehmerinnen ein einführender Vortrag statt, von dem aus die Teilnehmerinnen in die Workshop-Räume gebracht werden.

Anmeldungen sind möglich unter http://www.girls-day.de

Programmablauf

09:00 - 10:00 Vortrag Prof. Dr. Katja Mombaur

10:00 - 11:30 Workshops (Teil 1)

11:30 - 12:30 Mittagessen

12:30 - 13:00 Besichtigung Robotiklabor

13:00 - 14:30 Workshops (Teil 2)

 

Programmpunkte

Otto-Meyerhof-Zentrum (OMZ), Im Neuenheimer Feld 350, Raum U014
Vortrag "Wozu brauchen Roboter Mathematik?"
Prof. Dr. Katja Mombaur

Roboter gibt es in immer mehr Formen und Einsatzgebieten: sie arbeiten nicht nur in der industriellen Fertigung,  im Weltraum oder in Gefahren- zonen, sondern dienen auch als Helfer im Haushalt oder bei medizinischen Eingriffen, und gelegentlich auch zur Unterhaltung.
In diesem Vortrag zeigen wir Euch anhand vieler Beispiele, wie Mathematik und Informatik helfen können, Roboter zu verbessern. Mit Hilfe mathe- matischer Gleichungen können Roboterbewegungen im Computer dargestellt und dann mit mathematischen Optimierungsmethoden für ihre verschiedenen Aufgaben besser, schneller, stabiler oder effizienter gemacht werden.

 

Interdisz. Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR), Im Neuenheimer Feld 368, Raum 520
Workshop "Mathematik ist Überall"
Dr. Michael Winckler, IWR der Uni Heidelberg

(Max. 25 Teilnehmerinnen)
Mathematik durchdringt unser gesamtes Leben! In diesem Jahr möchten wir uns am Girls' Day mit einer Situation beschäftigen, in der Mathematik nicht sofort offensichtlich ist: Wahlen. Dabei geht es nicht nur um politische Wahlen, sondern um jede Situation, in der wir uns für eine von mehreren Möglichkeiten entscheiden müssen: Wer war das beste Team bei den Olympischen Spielen? Oder wie teile ich mit meinen Freundinnen gerecht eine große Pizza?

Entschiedungssituationen sind für jeden der Beteiligten unterschiedlich: Jeder hat seine eigenen Vorlieben und Abneigungen, wodurch gerechte Entscheidungen erschwert werden. Selbst die einfachsten Grundsätze scheinen nicht mehr zu gelten, wenn mehrere Menschen gemeinsam eine Entscheidung treffen müssen. Ob die Mathematik Modelle liefern kann, um die Entscheidung zu vereinfachen, werden wir in diesem Workshop untersuchen.
 
Einen Einblick in diese Welt der Modelle könnt ihr am Girlsday im Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen der Uni Heidelberg erhalten. Dabei steht Mathematik zum Anfassen und Selbermachen im Vordergrund. Denn Mathematik umgibt Euch und ihr geht täglich damit um!

 

Workshop "Andere für sich arbeiten lassen - Roboter programmieren" (Im Neuenheimer Feld 350, Raum U014)
Prof. Dr. Barbara Paech, IFI
(Max. 16 Teilnehmerinnen)

Computer sind dann richtig interessant, wenn sie uns das Leben leichter machen. Üblicherweise helfen sie bei der Kommunikation und Informationsverarbeitung. Roboter sind Maschinen, die nicht nur herumstehen, sondern sich von alleine bewegen und auf ihre Umwelt reagieren. Genau das wollen wir in diesem Workshop erreichen. Wir bauen aus LEGO kleine Maschinen und verbinden sie mit dem Computer. Über eine unsichtbare Leitung erhalten die Fahrroboter ihre Anweisungen und führen diese aus. Dabei werden wir entdecken, daß Roboter alleine nicht weit kommen. Mit Fühlern ausgestattet können sie viel besser auf Hindernisse reagieren und auch in schwierigerem Gelände die ihnen zugewiesene Aufgabe meistern. Letztlich gilt aber immer: ein Roboter ist nur so gut, wie die von uns gemachten Programme. Je cleverer wir den Roboter auf seine Ziele vorbereiten, desto besser kommt er zurecht. Schließlich ist es also euer Grips, der entscheidet, wer den besten Roboter baut. (Schlaue Mädchen, die coole Roboter bauen, findet Ihr unter
http://www.smart-girls.info/vk06/smart_girls).

 

Workshop: "Operation: Laptop" (Im Neuenheimer Feld 348, Raum 013)
Prof. Dr. Peter Fischer, Institut für Technische Informatik als Zentrale Einrichtung der Universität Heidelberg (ZITI)
(Max. 15 Teilnehmerinnen)

Moderne Laptops sind kleine Wunder der Technik! Auf engstem Raum sind alle Komponenten eines 'richtigen' Computers untergebracht: Tastatur, Bildschirm, Akku, CD-ROM, Prozessor, Speicher, Festplatte, Grafik, Kühlung und noch einiges mehr.
In diesem Workshop wollen wir es genau wissen und rücken ein paar Laptops mit Schraubenziehern, Zangen, Mikroskop und Lötkolben zu Leibe. Woher kommt das Licht im Bildschirm? Wie dick ist eigentlich die Tastatur? Gibt es Motoren im Laptop - und wozu? Und wo sind Mikrofon und Lautsprecher? Mitschrauben können alle. Und wer keine Lust zum Anpacken hat, kann auch beim Zuschauen viel Spaß haben!

 

Workshop: "Digitale Photographie" (Im Neuenheimer Feld 368, Raum 220)
Prof. Dr. Karl-Heinz Brenner, Institut für Technische Informatik als Zentrale Einrichtung der Universität Heidelberg (ZITI)
(Max. 10 Teilnehmerinnen)

Inhaltsbeschreibung:
In einer Gruppe von ca. 10 Teilnehmerinnen werden die Möglichkeiten der digitalen Photographie vorgestellt. An Hand selbst durchgeführter praktischer Beispiele erfahren die Teilnehmerinnen, wie man durch Verständnis der wichtigsten Grundlagen verschiedene Kameras beurteilen und bessere Bilder erstellen kann. Es wird empfohlen, dass jeder die eigene Digitalkamera mitbringt.

Die Inhalte sind:

• Bildentstehung: Als Einstieg wird erläutert, wie ein Bild optisch entsteht. Dies schafft ein grundlegendes Verständnis hinsichtlich der Bedeutung von Beleuchtung, Brennweite und Bildschärfe.
• Sensor: Darauf folgend werden die Grundprinzipien von CCD-Sensoren und daraus resultierende Faktoren wie z. B. Helligkeit, Kontrast, Auflösung und Rauschen erklärt.
• Vorverarbeitung: Es wird demonstriert, wie ein Bild durch die o. g. Messgrößen sowohl mit der Kamera (u. a. Verwendung verschiedener Filter) als auch  durch gezielten Einsatz von Beleuchtungsmitteln und Hintergründen beeinflusst werden kann.
• Bildkompression: In der Digitalkamera wird die Datenmenge durch Bildkompression drastisch reduziert. Wichtig sind hierbei die Speicherformate und der Zusammenhang zwischen Dateigröße und Bildqualität.
• Bildverarbeitung: Weiterhin soll beispielhaft demonstriert werden, wie durch Bildnachbearbeitung mit entsprechender Software gezielt Veränderungen oder Hervorhebungen erreicht werden können. Auch hier können die Teilnehmerinnen selbst aktiv werden.
• Fotoworkshop: Im Anschluss an die Präsentation besteht die Möglichkeit individuelle Aufnahmen mit der eigenen Kamera zu machen und zu analysieren.

Jede Teilnehmerin erhält Informationsmaterial, das auf einen Speicherstick überspielt werden kann.

Workshop: Von "Virtueller Realität" zum "Helikopter selber bedienen" (Im Neuenheimer Feld 325, Seminarraum SR23)
Prof. Dr. Essameddin Badreddin, Institut für Technische Informatik als Zentrale Einrichtung der Universität Heidelberg (ZITI)
(Max. 8 Teilnehmerinnen)

Virtuelle Realität in der Realität erleben
Im Rahmen dieses Workshops wird der Begriff „Virtual Reality“ und die Erstellung künstlicher Welten durch Computersimulationen den Teilnehmerinnen näher gebracht. In einer Einführung geht es um die vielfältigen Einsatzbereiche dieser Technologie z.B. in der Medizin, für die Luft- und Raumfahrt, in der Industrie, in der Robotik, usw. Die Teilnehmerinnen bekommen die Möglichkeit eine virtuelle Büroumgebung (Wände, Türe, Tische, Schrank, Drucker, Zielpositionen) selbst zu entwerfen und durch diesen virtuellen Raum mit einem virtuellen Rollstuhl manuell oder auch automatisch zu navigieren. Mit dieser Simulationsumgebung können neuartige assistierte Rollstuhlsysteme getestet werden als auch Nutzer mit eingeschränkten Tätigkeiten zur Nutzung des Rollstuhls im Alltag trainiert werden.

Einen Helikopter selber bedienen
Die Regelungstechnik befindet sich überall. Das Problem liegt nur darin, dass sie unsichtbar ist. Zum Beispiel hat das System „Mensch“ sehr viele Regelkreise, ohne die wir nicht lange am Leben bleiben könnten. Wir werden sogar krank, wenn einer unserer Regelkreise nicht mehr richtig funktioniert. Im technischen Bereich ist die Regelungstechnik ebenfalls sehr wichtig. Ohne sie hätten wir u.a. keine Flugzeuge, keine Space-Shuttles, keine Hubschrauber, keine Kraftwerke und Fahrzeuge wie vor 50 Jahren. Darüber hinaus könnte die Industrie ohne die Hilfe der Regelungstechnik nicht ausreichend Lebens- und Heilmittel zur Verfügung stellen. Im Rahmen dieses Workshops machen wir zuerst die Regelungstechnik ersichtlich, dann erfahren wir wie sie überhaupt funktioniert und zum Schluss fassen wir sie anhand von Computersimulationen und einem realen Helikoptermodell an.