Girls'Day 2014

Der Girls'Day 2014 findet am 27. März 2014 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 14:00 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 und unterstützt durch das Mathematics Center Heidelberg (http://www.match.uni-heidelberg.de/) am Girls' Day 2014 mehrere Workshops an. Anmeldungen für die einzelnen Workshops über: http://www.girls-day.de

Infotelefon: 06221 545812

 

Treffpunkt
gemeinsamer Beginn aller Workshops der Mathematik und Informatik im Hörsaal 1 des Mathematischen Instituts,
Im Neuenheimer Feld 288,
69120 Heidelberg
um 9:00, am 27.3.2014

 

Programmablauf

09:00 - 10:00 Einführungsvortrag: Prof. Dr. Anna Wienhard:

"Pflasterungen - mathematisches Fliesenlegen"

 

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

11:30 - 12:30 gemeinsames Mittagessen in der Mensa

12:30 - 14:00 Workshops (Teil 2)

Workshops

"Andere für sich arbeiten lassen - Roboter programmieren"
Prof. Dr. Barbara Paech, Institut für Informatik (IFI)
(Max. 16 Teilnehmerinnen, Klasse 7-10)

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).

 

"Digitale Photographie"
Prof. Dr. Karl-Heinz Brenner, Institut für Technische Informatik als Zentrale Einrichtung der Universität Heidelberg (ZITI)
(Max. 10 Teilnehmerinnen, ab 15 Jahre)

Hier könnt ihr in die spannende Welt der Digitalen Photographie eintauchen. Von der Bildentstehung und Vorverarbeitung der Bilder (z.B. durch Verwendung verschiedener Filter) bis zu der Bildkompression und Bildverarbeitung wird anhand von Beispielen alles erklärt, was sich dahinter verbirgt. Zum Schluss könnt ihr in einem Photoworkshop mit der eigenen Kamera das neu Erlernte in die Praxis umsetzen.

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 jede 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.
• Fotoworkshop: Im Anschluss an die Präsentation besteht die Möglichkeit individuelle Aufnahmen mit der eigenen Kamera zu machen und zu analysieren.
• 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.

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

Von "Virtueller Realität" zum "Helikopter selber bedienen"
Prof. Dr. Essameddin Badreddin, Institut für Technische Informatik als Zentrale Einrichtung der Universität Heidelberg (ZITI)
(Max. 8 Teilnehmerinnen, Klasse 7-10)

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.

"Mathematik - Sprache der Modelle"
Dr. Michael Winckler, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR)
(Max. 26 Teilnehmerinnen, Klasse 7-10)

Mathematik durchdringt unser gesamtes Leben! Diese Tatsache ist uns aber nur selten bewusst. Mathematik ist die Sprache, in der Wissenschaftler Modelle beschreiben. Ob in der Biologie, der Technik oder der Archäologie: Um Zusammenhänge zwischen Parametern wie Sonnenscheindauer, Kraftübersetzung oder Verwitterung und den Veränderungen eines Sytems zu beschreiben, werden diese Modelle aufgestellt und berechnet.  
 
Einen Einblick in diese Welt der Modelle könnt ihr am Girls´ Day im Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen der Uni Heidelberg erhalten. Dabei steht Mathematik zum Anfassen und Selbermachen im Vordergrund. Denn manche der in der Forschung verwendeten Modelle kennt ihr schon - sie umgeben Euch und ihr geht täglich damit um! 
 
Wir wollen Euch mit dieser Veranstaltung viele Facetten der Mathematik zeigen, die im Schulunterricht nicht vorkommen. Hier wird Mathematik spannend - und sie hat viele Berührungspunkte mit anderen spannenden Wissenschaften.

 

"Der Zauberwürfel entzaubert"

Prof. Dr. Anna Wienhard, Nicolaus Treib, Anna Schilling

Mathematisches Institut

(Max. 16 Teilnehmerinnen, Klasse 7-10)

Fast jeder kennt ihn und hat bereits selbst daran geknobelt: der Zauber- oder Rubikswürfel. Bei diesem trickreichen Würfel aus 27 Miniwürfeln besteht das "Spielziel" darin, durch geschicktes Drehen den Ausgangszustand wiederherzustellen. Manchmal erscheint dieses Problem schier unmöglich - hat etwa jemand den Würfel manipuliert? In diesem Workshop wollen wir den Zauberwürfel näher kennenlernen und uns eine bessere Strategie als blindes Rumprobieren überlegen. Dafür werden wir mit euch den Weg eines Mathematikers gehen und das Problem zunächst in die Sprache der Mathematik übersetzen - speziell in die der Gruppentheorie - und dann damit die Eigenschaften des Würfels erkunden. Um diesen dabei nicht aus den Augen zu verlieren, wird es viele Gelegenheiten geben, das gewonnene Wissen am Modell auszuprobieren und selbst etwas zu entdecken. Mithilfe dieser genauen Beschreibung möchten wir euch zeigen, wir ihr einen unlösbaren Würfel erkennt und einen lösbaren Würfel löst. Aber es gibt noch viele weitere Fragen, die wir uns stellen möchten: Kann ein Würfel zum Beispiel immer in 100 Zügen gelöst werden? Welche schönen Farbmuster können wir durch Verdrehen des Würfels erreichen? Was ändert sich, wenn wir den 2er-Würfel betrachten - oder abenteuerlichere Formen wie das Dodekaeder (ein "Würfel" mit Fünfecken als Seiten)?