Einen Blick in die »Blackbox« werfen und Künstliche Intelligenz (KI) selbst programmieren – das ermöglichen das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS, das Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen, die Universität zu Köln und die InterScience-Akademie für Algorithmik. Nach der Einführung des Pflichtfachs Informatik zum Schuljahr 2021/22 in NRW hat auch KI einen festen Platz im Unterricht für die Sekundarstufe I in den Klassen 5 und 6. In dem Zuge können die Schüler*innen in NRW, aber auch darüber hinaus, auf der Fraunhofer-Programmierplattform »Open Roberta Lab« künftig Künstliche Neuronale Netze selbst programmieren und testen. Ab Sommer 2022 bietet das Fraunhofer IAIS jungen Menschen weltweit einen einmaligen Zugang zur KI.
Künstliche Intelligenz ist eines der bedeutendsten und zugleich kritischsten Zukunftsthemen. Sie findet schon heute in zahlreichen Bereichen unseres Alltags Anwendung, zum Beispiel bei Gesichtserkennung, automatischer Textergänzung, Sprachassistenten, personalisierter Werbung, Übersetzungsprogrammen und Gesundheits-Apps. Um den Schülerinnen und Schülern einen praxisnahen Einstieg in diese Thematik zu erleichtern, fördert das Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen die Entwicklung von KI-Lerninhalten und Materialien im Rahmen des Projekts »KI-Algorithmen im Informatikunterricht« seit September 2021.
Mit dieser Unterstützung hat das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS erstmals Künstliche Neuronale Netze auf seiner Programmierplattform Open Roberta integriert. In dem Projekt arbeiten Fraunhofer und die Universität zu Köln zusammen, um die Schulen bei der Unterrichtsentwicklung im Bereich der KI zu unterstützen. Initiator des Projekts ist Prof. Dr. Ulrich Trottenberg, der die Projektpartner ehrenamtlich unterstützt.
Staatssekretär Mathias Richter vom Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen: »Vor dem Hintergrund der rasant steigenden Bedeutung von Künstlicher Intelligenz in der Lebens- und Arbeitswelt ist es dringend geboten, möglichst früh Kompetenzen im Bereich Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen aufzubauen. Wir wollen es unseren Schülerinnen und Schülern ermöglichen, ihre eigene Zukunft mitzugestalten, denn die Auswirkungen von KI machen sich zunehmend bemerkbar. Ich danke allen am Projekt Beteiligten herzlich für ihre Unterstützung zur Stärkung der informatischen Bildung in Nordrhein-Westfalen insbesondere im Bereich der KI.«
Künstliche Intelligenz erhält einen festen Platz im Informatikunterricht
KI wird oft als komplexe Technologie wahrgenommen, die nur von Fachleuten verstanden und gestaltet werden kann. Dabei können Kompetenzen in diesem Teilgebiet der Informatik schon in der Schule altersangemessen vermittelt werden. Deshalb hat seit der Einführung des Pflichtfachs Informatik in Klasse 5/6 aller weiterführenden Schulen zum Schuljahr 2021/22 in NRW auch der Bereich Künstliche Intelligenz einen festen Platz im Informatikunterricht. Hier werden unter anderem Anwendungsbeispiele von KI aus der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler thematisiert sowie Grundprinzipien des Maschinellen Lernens altersgerecht vermittelt.
Im Rahmen des Projekts wird die bereits weit verbreitete Open-Source-Programmierumgebung Open Roberta Lab des Fraunhofer IAIS insbesondere um die Integration Künstlicher Neuronaler Netze (KNN) erweitert, um KI-Algorithmen durch grafische Programmierung intuitiv erleb- und verstehbar zu machen. Ziel ist es, dass Schülerinnen und Schüler ab den Klassen 5 und 6 verstehen, was ein Künstliches Neuronales Netz ist, wie es funktioniert und wie sie selbst ein KNN programmieren können, welches zum Beispiel einem Roboter ermöglicht, sich selbstständig in seiner Umwelt zu bewegen. Dabei steht im Vordergrund, dass die grundlegenden Prinzipien eines KNN verstanden und selbst umgesetzt werden können.
Praxisnaher Blick in die »Blackbox«
Thorsten Leimbach, Leiter der Roberta-Initiative und des Geschäftsfelds Smart Coding and Learning am Fraunhofer IAIS: »Üblicherweise wird KI – wenn überhaupt – in der Schule als eine Art Blackbox-Anwendung behandelt. Als eines der führenden Wissenschaftsinstitute auf den Gebieten KI und Maschinelles Lernen freuen wir uns, gemeinsam mit dem Schulministerium NRW und unseren Projektpartnern einen praxisnahen Blick in diese Box zu ermöglichen. Künstliche Neuronale Netze werden zu einem begreifbaren Element, das Schülerinnen und Schüler selbst programmieren können. Sie nähern sich so den Themen Maschinelles Lernen und KI auf innovative Weise.«
Neben dem Fraunhofer IAIS ist das Institut für Mathematikdidaktik (IMD) unter Leitung von Prof. Dr. Inge Schwank am Projekt beteiligt. Das IMD widmet sich der Frage, wie die KI-Thematik für alle Schulformen aufbereitet werden kann. Weiterhin beteiligt sind das Department Mathematik/Informatik (DMI) der Universität zu Köln sowie die InterScience-Akademie für Algorithmik (ISAFA), die das Projekt initiiert hat und ehrenamtlich unterstützt.
Die KNN-Integration als Bestandteil des Open Roberta Labs soll ab Sommer 2022 für alle Schulen und Interessierte weltweit unter https://lab.open-roberta.org verfügbar sein. Lehrkräfte und weitere Messebesucher*innen können auf der didacta 2022 (am Mittwoch und Samstag) am Stand des Schulministeriums NRW bereits einen ersten Einblick erhalten.
Waldachtal, 11.05.2022 Mit dem neuen Schulbaukasten First Coding von fischertechnik lassen sich einfache Roboterprogrammierungen durchführen. Schülerinnen und Schüler der Primarstufe eignen sich die Grundprinzipien der Robotik und Informatik an. Der Baukasten enthält umfangreiche Beschreibungen zum Thema und einfache Übungsaufgaben.
Mit dem neuen Schulbaukasten First Coding von fischertechnik lassen sich einfache Roboterprogrammierungen durchführen. Schülerinnen und Schüler der Primarstufe eignen sich die Grundprinzipien der Robotik und Informatik an. Der Baukasten enthält umfangreiche Beschreibungen zum Thema und einfache Übungsaufgaben.
Insgesamt können mit fischertechnik First Coding drei unterschiedliche Robotermodelle gebaut werden. Der Baukasten enthält alles, was voll funktionsfähige Fahrroboter benötigen: Bausteine zum Zusammenbauen, ein komplett fertig aufgebautes Chassis mit Motoren, Steuerung und Infrarotsensor sowie Taster und Batteriefach. Komplexe Verkabelungen sind nicht notwendig.
Mit seinen altersgerechten Aufgabenstellungen wertet First Coding jeden Grundschulunterricht auf und vermittelt spielerisch die Funktionsweise einfacher Programmierungen. Sind die kleinen Roboter einmal zusammengebaut, können sie zum Beispiel auf dem mitgelieferten Parcours Bahnen abfahren. Die Befehle wurden zuvor am Tablet oder im Smartphone programmiert. Die Roboter können ebenso über die fischertechnik App ferngesteuert werden oder über eine Teach-In-Funktion zuvor gespeicherte Wege befahren und lassen sich per Bluetooth mit dem Smartphone oder dem Tablet verbinden. Die Programmieroberfläche ist altersgerecht aufbereitet und entsprechend einfach zu bedienen. Es gilt dabei, einzelne Programmiersteine aneinanderzureihen und darüber den Roboter zu steuern. Soundeffekte und eine Steuerung über Geräusche runden das Konzept ab.
Umfangreiches Lehrmaterial und Erläuterungen zum Thema sowie elf verschiedene Aufgabenstellungen bilden eine komplette Basis für einen erfolgreichen Unterricht.
Zaragoza, 21. April 2022 – LoCo CORP. gründete sich an der Universität von Zaragoza als Antwort auf den Mangel an fortschrittlichen und gleichzeitig erschwinglichen Robotiklösungen für Lernzwecke. Das Start-Up begann 2021 mit der Entwicklung erster Roboterbausätze für den Unterricht. Zu den zentralen Lerninhalten gehören zum Beispiel Themen wie Programmierung, Mechanik, Logik und Design. Vor wenigen Wochen stellte das Unternehmen dann die ersten Lernroboter vor: NOCTIS und AUREL.
LoCo CORP. arbeitet bereits mit Bildungs- und Kulturzentren in Zaragoza zusammen. Die Einrichtungen konnten ihren Schülern mithilfe der Bausätze eine neuartige Lernerfahrung ermöglichen, da die Roboter die Schüler:innen spielerisch an technische Themen heran führen. Parallel dazu hat LoCo CORP. einen Großteil seines Kapitals in die Entwicklung, Erprobung und Validierung einer eigenen Serie von Robotern investiert.
„Die Entwicklung von Lernrobotern ist keine leichte Aufgabe: Es geht um weit mehr als nur die reine Technik. Es kann sehr frustrierend sein sich technisches Wissen anzueignen. Wenn ein Projekt funktioniert, ist das sehr lohnend, allerdings muss man in der Regel viel Zeit und Mühe in den Prozess investieren. Wir wollen uns abheben, indem wir unseren Robotern eine fantasievolle Rahmengeschichte geben, die junge Roboterfans zusätzlich motivieren soll.“, sagt Manuel Bernal Lecina, Gründer von LoCo CORP.
Viele autodidaktische Bastler (auch Maker genannt) zitieren in ihren Projekten beliebte Strömungen der Popkultur. Auch deshalb hat sich LoCo CORP. dazu entschlossen sich nicht nur auf die Entwicklung der Roboterbausätze zu beschränken, sondern diese auch in ein eigenes fiktives Universum einzubetten – das „LoCoVerse“. Dabei handelt es sich um ein pädagogisches Ökosystem voller Geschichten, Kurse, Tutorials, Tipps und Unterhaltung.
Dazu Manuel Bernal Lecina, Gründer von LoCo CORP.: „Wir wollen qualitativ hochwertige Inhalte bereitstellen, die junge Leute für MINT-Themen begeistern. So fördern wir die Ausbildung angehender Ingenieur:innen und Wissenschaftler:innen.“
Das spanische Unternehmen möchte in Europa, wo es ein großes Wachstumspotenzial gibt, zu einer festen Größe bei der Ausbildung von MINT interessierten Menschen werden und so die Bildungsziele von Familien und Schulen unterstützen.
Robot’s Smartest Developer Platform, Now with ROS 2 and Python Support
BEDFORD, Mass., April 5, 2022 /PRNewswire/ — iRobot Corp. (NASDAQ: IRBT), a leader in consumer robots, today is expanding its educational product lineup with the launch of the Create® 3 educational robot – the company’s most capable developer platform to date. Based on the Roomba® i3 Series robot vacuum platform, Create 3 provides educators and advanced makers with a reliable, out of the box alternative to costly and labor-intensive robotics kits that require assembly and testing. Instead of cleaning people’s homes,1 the robot is designed to promote higher-level exploration for those seeking to advance their education or career in robotics.
In Celebration of National Robotics Week, iRobot launched the Create® 3 Educational Robot – the company’s most capable developer platform to date. Now with ROS 2 and Python Support, Create 3 provides educators and advanced makers with a reliable, out of the box alternative to costly and labor-intensive robotics kits that require assembly and testing. Create 3 is designed to promote higher-level exploration for those seeking to advance their education or career in robotics.
The launch of Create 3 coincides with National Robotics Week, which began April 2 and runs through April 10, 2022. National Robotics Week, founded and organized by iRobot, is a time to inspire students about robotics and STEM-related fields, and to share the excitement of robotics with audiences of all ages through a range of in-person and virtual events.
„iRobot is committed to delivering STEM tools to all levels of the educational community, empowering the next generation of engineers, scientists and enthusiasts to do more,“ said Colin Angle, chairman and CEO of iRobot. „The advanced capabilities we’ve made available on Create 3 enable higher-level students, educators and developers to be in the driver’s seat of robotics exploration, allowing them to one day discover new ways for robots to benefit society.“
With ROS 2 support, forget about building the platform, and focus on your application: The next generation of iRobot’s affordable and trusted all-in-one mobile robot development platform, Create 3 brings a variety of new functionalities to users, including compatibility with ROS 2, an industry-standard software for roboticists worldwide. Robots require many different components, such as actuators, sensors and control systems, to communicate with each other in order to work. ROS 2 enables this communication, allowing students to speed up the development of their project by focusing more on their core application rather than the platform itself. Learning ROS 2 also gives students valuable experience that many companies are seeking from robotics developers.
Expand your coding skills even further with Python support: iRobot also released a Python Web Playground for its iRobot Root® and Create 3 educational robots, providing a bridge for beginners to begin learning more advanced programming skills outside of the iRobot Coding App. Python, a commonly used coding language, enables users to broaden the complexity of projects that they work on. The iRobot Education Python Web Playground allows advanced learners and educators to program the iRobot Root and Create 3 educational robots with a common library written in Python. This provides users with a pathway to learn a new coding language, opening the door to further innovation and career development.
With more smarts, Create 3 lets you do more: As a connected robot, Create 3 comes equipped with Wi-Fi, Ethernet-over-USB host, and Bluetooth. Create 3 is also equipped with a suite of intelligent technology, including an inertial measurement unit (IMU), optical floor tracking sensor, wheel encoders, and infrared sensors for autonomous localization, navigation, and telepresence applications. Additionally, the robot includes cliff, bump and slip detection, along with LED lights and a speaker.
A 3D simulation of Create 3 is also available using Ignition Gazebo for increased access to robotics education and research.
VEXcode EXP is now available in a web-based version for Chrome browsers. The web-based version can be reached by navigating to codeexp.vex.com and contains all of the features and functionality of VEXcode EXP, but without the need to download or install anything! The new web-based version of VEXcode makes it easier for teachers and students to access projects from anywhere, at any time, on any device – including Chromebooks!
In addition to the built-in Help and Tutorials, the STEM Library contains additional resources and support for using web-based VEXcode EXP. Within the STEM Library you can find device-specific articles for connecting to web-based VEXcode EXP, loading and saving projects, updating firmware, and more. View the VEXcode EXP section of the STEM Library to learn more.
Web-based versions of VEXcode IQ and VEXcode V5 are in the works and will be available soon.
We, the Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) of the Technical University of Munich (TUM), in collaboration with Messe München
and automatica have launched successfully a new high-tech platform calledmunich_iin 2021, an event bringing together the world’s leading thought leaders and personalities from AI and robotics.
munich_i will take place again at the next automatica from June 21-24, 2022 in Munich, therefore
Robothon®, the international competition to develop skills in robot manipulations, will also go into the second round!!
Robothon® – The Grand Challenge Series focuses on pressing and unsolved challenges of our time and was 2021 held digitally in the run-up to the automatica sprint
with 9 international teams and a renowned Grand Challenge Jury. As a highlight, it ended with the Award Ceremony on June 22, 2021
with 4 winning teams, a total prize money of € 22,500, great recognition and an expansion of our community.
Are you a motivated robotics enthusiast looking for new challenges?
