Girls'Day 2016

Der Girls'Day 2016 findet am 28. April 2016 statt. Zur zentralen Girls'Day  Webseite geht's hier. Wie in den vergangenen Jahren, bietet das Projekt MINTmachen! wieder Veranstaltungen zu diesem Girls'Day an.

In Workshops 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 Girls'Day richten sich an Schülerinnen der Jahrgangsstufen 5-10.

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 2016 mehrere Workshops an. Anmeldungen für die einzelnen Workshops über: http://www.girls-day.de

Infotelefon: 06221 545812

Workshop 1 (Klasse 5 & 6)

"Wozu brauchen wir Roboter und was können sie schon alles?"
Prof. Dr. Katja Mombaur, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen   (IWR)
(Max 20 Teilnehmerinnen)

Treffpunkt
um 9:30 Uhr, am 28.4.2016
Foyer des Mathematikon
Im Neuenheimer Feld 205 (gegenüber Bunsen-Gymnasium)
69120 Heidelberg
Mittagessen in der Mensa
Ende: 14:00 Uhr

Roboter trifft man immer häufiger - nicht nur in Filmen und im Fernsehen, in Büchern und Zeitschriften, sondern manchmal auch in Innenstädten, als Karussellersatz in Vergnügungsparks, als Führer in Museen oder als Helfer für einfache Aufgaben im Haushalt wie Staubsaugen oder Rasenmähen. Aber könntet ihr euch auch vorstellen, in der Zukunft von Robotern bekocht, abends ins Bett gebracht oder in der Schule unterrichtet zu werden?

Beim Girls‘ Day führen wir Euch in die Welt der Roboter ein. Im ersten Abschnitt des Workshops erfahrt ihr, wozu wir Roboter brauchen, was sie bereits besser können als ihr und was viel schlechter. Was müssen Roboter alles lernen, damit sie wirklich menschenähnlich werden? Wir zeigen Euch, womit sich die Roboterforschung beschäftigt, und stellen Euch ein paar unserer humanoiden Roboter vor.

Im zweiten Abschnitt des Workshops zeigen wir Euch unser Labor, und Ihr könnt viele Projekte unserer Studenten zu krabbelnden, fahrenden, schlängelnden und musikmachenden Robotern aus der Nähe kennenlernen und selber Hand anlegen.

Workshop 2-5

Treffpunkt
gemeinsamer Beginn der Workshops 2-5
im Hörsaal im Erdgeschoss des Mathematikon
Im Neuenheimer Feld 205 (gegenüber Bunsen-Gymnasium)
69120 Heidelberg
um 9:00 Uhr, am 28.4.2016
Ende: 14:00 Uhr

Programmablauf

09:00 - 10:00 Einführungsvortrag: Dr. Maria V. Barbarossa, Institut für Angewandte Mathematik (IAM)
Mathematische Modellierung in den Biowissenschaften

10:00 - 11:30 Workshops 2-5 (Teil 1)

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

12:30 - 14:00 Workshops 2-5 (Teil 2)

Einführungsvortrag:
Mathematik als Lupe der Biologie
oder
"Was versteht man unter Mathematischer Modellierung in den Biowissenschaften?"
Dr. Maria V. Barbarossa, Institut für Angewandte Mathematik (IAM)/IWR/Bioquant

Die Entdeckung des Mikroskops im späten 17. Jahrhundert führte zu einer Revolution in der Biologie durch die Enthüllung ansonsten unsichtbarer und zuvor ungeahnter Welten. Heute versucht man, mithilfe mathematischer Abstraktion, bekannte Welten besser zu verstehen, sowie neue zu entdecken.

In diesem Vortrag werden wir folgende (und noch mehr) Fragen beantworten.

WAS ist mathematische Modellierung und WARUM beschäftigen wir uns damit?
Schon seit mehreren Jahrhunderten versuchen Wissenschaftler biologische Phänomene durch mathematische Gesetzte zu beschreiben. Dank der Mathematischen Modellierung kann man möglichst allgemeine Gesetze der Biologie mithilfe mathematischer Methoden beschreiben. Mathematische Werkzeuge helfen bei der Beantwortung biologischer und medizinischer Fragestellungen, die dann mit experimentellen Beobachtungen verglichen und ggf. an diese angepasst werden. Ein Ziel ist das bessere Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen.

WER beschäftigt sich mit mathematische Modellierung und WANN hat das ganze angefangen?
Die Idee mathematische Gesetze zu verwenden, um eine (theoretische) Beschreibung biologischer Phänomene zu erzeugen ist wirklich alt. Im Jahr 1202 beschrieb Leonardo da Pisa (Fibonacci) das Wachstum einer Kaninchenpopulation. Später wurden viele und feinere Gleichungen für Populationsdynamik formuliert. Klassische Beispiele sind Modelle für das Exponentialwachstum (Malthus, 1798), das logistische Wachstum (Verhulst, 1838), oder die Interaktion von Räuber und Beute (Lotka &Volterra, 1925).

Das klingt nach einer ziemlich alten Geschichte. Also, WOZU brauchen wir heute mathematische Modellierung in den Biowissenschaften?
Mathematische Modelle helfen uns, viele unklare Aspekte der Mikrobiologie, Chemie, Medizin und Sozialverhalten zu beschreiben und verstehen. Man kann zum Beispiel erklären wie Bakterien miteinander kommunizieren (und das klappt gut, sogar ohne Mund, Ohren und Augen!), oder wie Viren sich in einer Population ausbreiten und was man dagegen tun kann - das ist besonders spannend im Fall von bösen Viren wie Ebola, SARS, HIV, Facebook…!

Workshop 2 (Klasse 5 - 8)

"Spielend Programmieren lernen mit Scratch"
Leonore Dietrich, Institut für Informatik (IFI)
(Max. 16 Teilnehmerinnen)

Mit Schleifen bindet man Schuhe zu, Variablen sind nervige Buchstaben aus dem Matheunterricht, Nachrichten kennt ihr nur von WhatsApp und Euer Rechner macht, was er will - aber nicht, was Ihr wollt? Dann seid ihr bei uns genau richtig!

Programmieren heißt, einem Computer Befehle zu geben, ihn zu steuern und ihn für sich arbeiten zu lassen. In unserem Workshop werden wir ein kleines, fantasievolles Spiel entwerfen, dabei spielend Programmieren lernen - und dabei sehen, dass auch Computer was mit Schleifen, Variablen, Nachrichten und Co. anfangen können.
Wer einen Stick mitbringt, kann seine Ergebnisse später mitnehmen - und das Ganze dann auch zu Hause weitermachen, im Internet veröffentlichen und Freunden, Eltern,... zeigen.

Wir freuen uns auf einen spanneneden Girls Day mit euch!

Workshop 3 (Klasse 5 - 10)

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)

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.

Workshop 4 (Klasse 7 - 10)

"Andere für sich arbeiten lassen - Roboter programmieren"
Prof. Dr. Barbara Paech, Institut für Informatik (IFI)
(Max. 12 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.

Workshop 5 (Klasse 7 - 10)

"Mathematik - Sprache der Modelle"
Dr. Michael Winckler, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR)
(Max. 24 Teilnehmerinnen)

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.