Current information from HFU about the Corona virus: www.hs-furtwangen.de/coronavirus

Mit PAMELA künstliche Intelligenz erleben

Bundeskanzlerin sieht beim Girls’ Day 2021 gemeinsames Projekt von Hochschule Furtwangen und Intel

Künstliche Intelligenz ist als Begriff ständig in den Nachrichten – doch wie lässt sich dieser Themenbereich Schülerinnen vermitteln? Beim Auftakt des bundesweiten Girls‘ Days 2021 lernte Bundeskanzlerin Angela Merkel ein Projekt kennen, das als Zusammenarbeit zwischen der Hochschule Furtwangen und dem Unternehmen Intel entstanden ist: die Technik-Erlebnis-Demo PAMELA. Der Girls‘ Day ist das größte Berufsorientierungsprojekt in Deutschland. Die Kanzlerin lässt sich dabei exemplarisch ein paar der Projekte vorstellen. Für die gemeinsame Projektstellung von Hochschule Furtwangen und Intel eine besondere Würdigung, so im Mittelpunkt zu stehen.

PAMELA ist die Abkürzung für “Plastic Aluminium sorter with MachinE LeArning”. Um was geht es bei PAMELA? Diese Technik-Erlebnis-Demo dient als Lehrbeispiel, wie Neuronale Netze optimal trainiert werden. Was für einen Menschen relativ leicht ist, stellt eine Maschine vor Herausforderungen: Kunststoff- und Aluminiumverschlüsse automatisch zu sortieren. PAMELA besteht aus einer Vorrichtung mit schiefer Ebene und einer Kamera. Von der Ebene fallen nach und nach unterschiedliche Verschlüsse an der Kamera vorbei und landen in einer Schale. Mithilfe eines Motors, der von PAMELA angetrieben wird, werden die Verschlüsse durch eine Rotation nach links oder rechts sortiert. Zur Steuerung des Motors dient ein Arduino. Das ‚Gehirn‘ von PAMELA ist ein neuronales Netz, das von einem Raspberry Pi gesteuert wird.

Das Modell wurde von Liane Meßmer und Professor Dr. Christoph Reich von der Fakultät Informatik sowie einer interdisziplinären Projektgruppe des Instituts für Data Science, Cloud Computing und IT-Sicherheit der Fakultät Informatik an der Hochschule Furtwangen entwickelt. Es zeigt anschaulich, wie die Künstliche Intelligenz (KI) einen Beitrag zum Umweltschutz liefern kann.

Umweltschutz durch Künstliche Intelligenz Einige Wochen vor dem Girls Day schickte das Team um Professor Reich drei PAMELA-Demonstratoren nach Berlin. Dort wurden von der Initiative D21 Schulen ausgewählt, an denen Schülerinnen anhand der detaillierten Anleitung aus Furtwangen Workshops durchführten konnten so zum Beispiel das Heinrich-Hertz-Gymnasium in Berlin https://www.hhgym.de .

Bevor PAMELA zum Einsatz kommen kann, muss deren ‚Gehirn‘ trainiert werden. In der Trainingsphase werden Bilddaten der Verschlüsse aufgenommen und dem System mitgeteilt, ob es sich dabei um Aluminium- oder Plastikdeckel handelt. Nach der Trainingsphase ist PAMELA in der Lage, die Verschlüsse selbst zu klassifizieren und automatisch zu sortieren. Je mehr Beispiele PAMELA bekommt, desto genauer funktioniert der Sortiervorgang.

Die trainierten PAMELAs verbleiben in den Schulen in Berlin und können so immer wieder in den Lehrplan einbezogen werden. Im Zuge der Veranstaltung sammeln die Teilnehmerinnen Erfahrungen im Programmieren mit KI und können sich im Austausch mit MINT-Expertinnen aus Forschung, Lehre und Unternehmen über MINT-Berufe informieren. MINT steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik.


Wie PAMELA funktioniert, kann in einem External link opens in a new window:kurzen Video angesehen werden.

External link opens in a new window:Intel

Die Präsentation für die Bundeskanzlerin ist über die Website der Initiative D21 http://girlsday.initiatived21.de  und auf YouTube abrufbar: https://www.youtube.com/channel/UCZGZi4xKReOkdqU8Lb1flCg

FOTOS
Girls Day Screenshot: Online-Präsentation für Bundeskanzlerin Angela Merkel

Schülerinnen mit PAMELA © Marc Beckmann kompetenzz.de