Robotermodelle von Fischertechnik lassen sich jetzt mithilfe der Programmierumgebung Open Roberta programmieren. (Bild: Fischertechnik)
Künstliche Neuronale Netze (KNN) sind der wichtigste Teilbereich der künstlichen Intelligenz und kommen beim Maschinellen Lernen zum Einsatz. Damit können Computer Probleme lösen, die zu kompliziert sind, um sie mit Regeln zu beschreiben. Künstliche neuronale Netze sind die Basis für Deep Learning, beispielsweise bei der Bild- und Spracherkennung.
Dementsprechend bedeutsam sind Modelle und Lernplattformen, die diese Technologie begreifbar machen. Lehrmittelanbieter Fischertechnik verdeutlicht in der Verbindung von virtuellen Programmierungen und haptischen Modellen die Funktionsweisen von Robotik und Künstlicher Intelligenz. So lassen sich mit den Modellen Roboter programmieren oder das Sortiersystem eines Fertigungsgutes mithilfe von maschinellem Lernen bestimmen.
Neuronale Netze spielerisch entdecken
Schnittstelle vieler programmierbarer Sets des Unternehmens ist der WLAN- und Bluetooth-fähige TXT 4.0 Controller von Fischertechnik mit Features wie einem kapazitiven Touchdisplay und drei Servo-Ausgängen. Das WLAN-Modul ermöglicht eine kabellose Verbindung. Über den USB-Anschluss lässt sich die USB-Kamera oder ein USB-Stick verbinden. Außerdem besitzt der Controller mehrere Steckplätze für den Anschluss von Erweiterungen.
Seit kurzem ist der TXT 4.0 Controller an die Open-Roberta-Plattform des Fraunhofer Instituts angebunden. Dadurch eröffnen sich diverse Programmiermöglichkeiten. Künstliche neuronale Netze lassen sich im Open Roberta Lab in Kombination mit dem TXT 4.0 Controller nutzen, um einen Roboter selbstständig in der Umwelt zu bewegen. Dazu nehmen Sensoren Informationen aus der Umgebung auf, leiten sie an das neuronale Netz weiter und geben dessen Ergebnisse zurück an den Roboter, der mithilfe von Aktoren reagiert. Speziell hierfür stehen auf der Fischertechnik-Website zwei Aufgabenbeispiele im Lernkartenformat frei zugänglich bereit. Mit diesen detaillierten Anleitungen kann jeder direkt in Open Roberta loslegen und Neuronale Netze näher entdecken.
Kostenloses Lernmaterial für den MINT-Unterricht
Mit der Programmiersprache Nepo von Open Roberta gelingt ein schneller Einstieg in die Welt von Fischertechnik. Open Roberta verwendet eine blockbasierende Programmierumgebung, die auf der visuellen Programmiersprache Blockly basiert. Damit können auch Anfänger ohne Vorkenntnisse Programme erstellen, indem sie einfach Programmblöcke zusammenziehen. Open Roberta ist ein von der Fraunhofer-Gesellschaft initiiertes Open-Source-Projekt.
Die praxisnahen Anwendungsmöglichkeiten des TXT 4.0 ergänzen sich mit dem Roberta-Bildungskonzept. Besonders komfortabel für Lehrkräfte ist die große Auswahl an kostenlosen Fischertechnik-Lernmaterialien zur Vorbereitung und Durchführung des MINT-Unterrichts. Die Aufgaben sind in Zusammenarbeit mit pädagogischen Hochschulen, Lehrenden und Didaktikern entstanden und die Unterlagen kommen weltweit an Schulen sowie Aus- und Weiterbildungen zum Einsatz. Die Übungsmaterialien lassen sich problemlos im Open Roberta Lab umsetzen und für den eigenen Bedarf individualisieren.