Teilnehmer 2007 - Bereich Mathematik/Informatik

Analyse und Vergleich biologischer Neuronencluster durch Computersimulation

Unser Verständnis für die Vorgänge in Nervensystemen beschränkt sich noch immer auf wenige Details. Ein immer populärer werdender Forschungszweig beschäftigt sich damit, die Funktion von Nervenzellen zu simulieren, um so zu neuen Erkenntnissen zu gelangen. Dafür muss man biologische Nervensysteme virtuell nachbilden. Die hierfür nötigen Daten sind jedoch oft nicht ausreichend oder liegen gar nicht vor. Mein Lösungsansatz besteht darin, aus den vorhandenen biologischen Daten diejenigen Eigenschaften zu bestimmen, die charakteristisch für das Neuronencluster sind, um daraus beliebig viele unterschiedliche Nervenzellen herzustellen und – wie ein Puzzle – zu immer neuen Clustern zusammenzusetzen.

Sudoku - Spiel und Mathematik

Ziel der Arbeit ist die Bestimmung der Mindestanzahl gegebener Zahlen in einem Sudoku unter der Voraussetzung, dass dieses eindeutig lösbar ist. Dazu wurde die Methodik eines Lösungsprogrammes, das aus den Spielregeln eines Sudokus ein Gleichungssystem erstellt, näher betrachtet. Da ein Gleichungssystem erst dann eine eindeutige Lösungsmenge besitzen kann, wenn mindestens so viele Gleichungen wie Unbekannte vorliegen, müssen in einem Sudoku mindestens 17 Zahlen gegeben sein.

Physika - Flexibel und einfach rechnen

In der Physik wird viel gerechnet und immer mit Einheiten. Um die Zahlenwerte auszurechnen, gibt es viele Programme und Taschenrechner; aber die Einheiten werden dabei ignoriert. Dabei bieten doch richtige Einheiten eine mächtige Fehlerkontrolle und erleichtern das Feststellen von Proportionalitäten. Als Antwort darauf haben wir das Programm Physika entwickelt, mit dem Einheiten einfach mitbehandelt werden. Zusätzlich wurde ein Simulator integriert, mit dem Gravitation und Stöße kugelförmiger Körper simuliert werden können.

Jede Menge Mengen - Die Teilmengen der reellen Zahlen

In meiner Arbeit möchte ich Teilmengen der Potenzmenge der reellen Zahlen nach bestimmten Eigenschaften wie Mächtigkeit, Beschränktheit, Anzahl der Häufungspunkte, Perfektheit und noch einigen weiteren Eigenschaften kategorisieren. Dabei bin ich systematisch vorgegangen, in dem ich eine Tabelle mit allen möglichen Kombinationen erstellt und diese dann bearbeitet habe. Weiter möchte ich diese Tabelle, die weitestgehend auch Mächtigkeiten der Mengensysteme enthält, veranschaulichen, indem ich eine „Mengenlandkarte“ zeichne, die meine Ergebnisse visualisieren soll.

Entwicklung eines Autofokussystems für Astrofotografie

Wir beschäftigen uns mit dem Bau eines Autofokussystems, das es uns ermöglichen soll, vollautomatisch astronomische Bilder zu schießen.”Hierzu ist es notwendig eine Software zu entwickeln, die intelligente Bildverarbeitung beherrscht. Durch einen Algorithmus muss sie in der Lage sein zu erkennen, ob das Bild scharf gestellt ist und gegebenenfalls die Fokussierung ändern. Hierfür muss die Software mit dem Fokussiermotor des Teleskops kommunizieren können. Dies ist die Grundlage dafür, dass das Teleskop autonom zu mehreren Sternen navigiert und diese fotografiert.

Entwurf und Entwicklung eines adaptiven, erweiterbaren Vokabellernsystems

Wir haben uns zum Ziel gesetzt, ein anpassungsfähiges Vokabellernsystem zu erstellen, das eine Kombination aus Wörterbuch und Vokabeltrainer darstellt. Das System lässt sich mit Hilfe von Plugins um Wörterbücher und Dialogformen zum Erlernen einzelner Vokabeln erweitern. Weiterhin passt es selbstständig einzelne Parameter an den Benutzer an.

tiha() - Wir erweitern die Möglichkeiten unseres Taschenrechners

Schüler sind faul. Sie notieren ihre Hausaufgaben auf alten Zetteln, treten drauf und malen Blümchen dazu. Selbst wenn sie tatsächlich ein Hausaufgabenheft verwenden, ist nicht auszuschließen, dass das eigentlich Wichtige hinter dicken Eddingstrichen und Lehrerkarikaturen verschwindet: Die Hausaufgaben. Wir haben in der Taschenrechner-Informatik-AG des Ratsgymnasiums Osnabrück eine Lösung für dieses Problem entwickelt. Mithilfe der Programmierumgebung TIGCC entstand der Hausaufgabenorganizer tiha für den Taschenrechner TI Voyage. Wir verbinden somit die Vorteile digitalstrukturierter Organisation mit einem leistungsfähigen Endgerät, das ohnehin jeder Schüler mit sich herumschleppt. Schüler sind faul. - Wir nicht.