Dienstag, Februar 20, 2024

Der kleine Roboter Nao spielt eine große Rolle am AFG

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Werne. Nao ist kaum 60 Zentimeter groß, hat eine zumeist zarte Stimme und weiß-blau leuchtende Augen, die manchmal auch rosa schimmern. Das Laufen klappt schon recht gut, es sieht aber noch ziemlich wackelig aus.

Am sichersten läuft Nao, wenn sich seine feinen Finger um die Hand eines menschlichen Begleiters legen können. „Ich bin 16 Jahre alt“, sagt Nao auf die Frage nach seinem Alter. Das ist auch genau das richtige Alter, um im Projektkurs Informatik der Jahrgangsstufe Q1 am Anne-Frank-Gymnasium mitzuwirken.

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Dort hat er sich am Schuljahresbeginn vorgestellt, wo die Schülerinnen und Schüler sofort die Basis-Fähigkeiten des kleinen humanoiden, also am menschlichen Körperbau orientierten Roboters auf Prozessor-Herz und Speicher-Nieren getestet haben.

„Zunächst wirkt es wie eine nette Spielerei, aber sehr schnell kommt die Frage nach den Möglichkeiten und Grenzen des Systems“, meint Maik Bäumer, der als Informatiklehrer den Projektkurs leitet. Robotik wird am Anne-Frank-Gymnasium schon seit mehr als einem Jahrzehnt sowohl in Arbeitsgemeinschaften und Projekten wie auch im Unterricht praktisch umgesetzt.

Der nun angeschaffte Nao spielt in einer ganz anderen Liga als die ab Klasse 5 eingesetzten LEGO-Mindstorms-Systeme, was durchaus wörtlich zu nehmen ist: Seit der Vorstellung der ersten Nao-Roboter im Jahr 2006 hat sich das System beständig zum Quasi-Standard zahlreicher internationaler Robotik-Wettbewerbe wie der RoboCup Soccer League entwickelt. Hier treten meist Teams von Universitäten und Forschungseinrichtungen gegeneinander an. „Einen Ball mit seiner Bewegungsrichtung zu erkennen, zu ihm zu laufen und anschließend auf ein Tor oder zu einem robotischen Mitspieler zu schießen, ist schon eine riesige Herausforderung“, schildert Maik Bäumer.

Vom taktischen Verhalten ist dabei noch gar keine Rede. „Beim Programmieren ist es auch nicht möglich, alle Situationen im Vorhinein zu kennen und entsprechende Verhaltensweisen vorzugeben, daher muss das System selbst lernen und entscheiden können“, womit Bäumer den Schwerpunkt „Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz“ des Projektkurses anspricht.

Die Elftklässler werden mit der Objekterkennung in den Kamerabildern des Roboters die erste große Herausforderung annehmen, garniert mit entsprechenden Reaktionen des drolligen Roboters, was eine ganz besondere Art der Mensch-Maschine-Beziehung hervorruft und sowohl Motivation aber auch kritisches Denken bezüglich des Umgangs mit Robotern und Künstlicher Intelligenz (kurz: KI) fördert.

Die Anschaffung der mittlerweile 6. Generation des Profi-Roboters aus französisch-japanischer Entwicklung konnte mithilfe der Karl-Kolle-Stiftung und des Fördervereins des Anne-Frank-Gymnasiums realisiert werden. „Von den Fördermitteln der Stiftung haben wir schon einen Großteil unserer LEGO-Robotik anschaffen können und zwei unserer 3D-Drucker im Maker-Space. Im Förderantrag konnten wir auch unsere Kooperationen zu forschenden Institutionen wie dem Fraunhofer-Institut SYMILA, der Hochschule Hamm-Lippstadt und Experten für Künstliche Intelligenz einbringen“, stellt Schulleiter Marcel Damberg die umfangreichen Verflechtungen seines Gymnasiums in diesem Bereich dar.

In diesem Schuljahr wird Nao in Obhut des Projektkurses sein, doch weitere Einsätze sind nicht auf bestimmte Jahrgangsstufen oder Anwendungen beschränkt. „Wir werden sehen, wo wir dieses hochwertige System überall einsetzen können. Auch unsere unteren Jahrgangsstufen interessieren sich sehr dafür. Robotik und KI verändern unsere Welt in einem bisher kaum abzuschätzenden Maße. Unsere Aufgabe ist es, die Schülerinnen und Schüler entsprechend darauf vorzubereiten“, sieht Bäumer das AFG gut gerüstet.

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