FAKULTÄT FÜR

INFORMATIK

InFINity belegte beim Regionalwettbewerb in Magdeburg am 12. Januar den 2. Platz in der Gesamtwertung und darf nun zur nächsten Runde des Wettbewerbs in Eberswalde antreten. Die 6 Schüler zwischen 13 und 16 Jahren trainieren einmal pro Woche an der Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg. Unterstützt werden sie dabei durch ihre ehrenamtlichen Coaches Thomas Wilde und Dominic Jamm.

Rund 120 Schülerinnen und Schüler aus dem Raum Mitteldeutschland gingen in 13 Teams bei der 14. Auflage des Regionalausscheids an den Start. Die FIN war auch in diesem Jahr wieder maßgeblich an der Organisation und Austragung des Wettkampfes beteiligt. Außerdem unterstützt sie das Team inFINity bei der Wettbewerbsteilnahme. Unter dem Thema "Into Orbit - Leben und Reisen im Weltraum" hatten die jungen Nachwuchswissenschaftler rund 12 Wochen Zeit an Problemen zu forschen und zu tüfteln, die auf Astronauten im Weltall zukommen.

Außerdem musste ein LEGO-Roboter entwickelt werden, der in kurzer Zeit möglichst viele vorgegebene Aufgaben löst. Beim Wettkampf präsentierten die Teams ihre Ergebnisse und traten in den Disziplinen "Robot Game", "Robot Design", "Forschungspräsentation" und "Teamwork" gegeneinander an. Das Team inFINity konnte dabei durch alle Disziplinen hinweg sehr gute Ergebnisse einfahren. Insbesondere im "Robot Game" überzeugte es mit der Bewältigung der Aufgabenstellung.

InFINity beim Regionalausscheid (v.l.): Lysander, Thomas, Johannes, Tobias, Hieronymus und Julius mit ihren Coaches Dominic Jamm und Thomas Wilde.

Am Samstag, den 26. Januar 2019 fand in Eberswalde bei Berlin das Halbfinale der First Lego League statt. Die Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg war durch das Team inFINity vertreten.

Die 18 besten Teams aus den Regionalwettbewerben in Nord- und Ost-Deutschland trafen aufeinander und traten im Wettbewerb gegeneinander an. Insgesamt mussten sich die Teams in vier Bereichen beweisen: "Teamwork", "Forschungspräsentation", "Robot Design" und "Robot Game". Das diesjährige Thema ist "Into Orbit - Leben und Reisen im Weltraum". Die jungen Nachwuchswissenschaftler im Alter von 10 bis 16 Jahren hatten seit August Zeit, sich mit dem Thema auseinander zu setzen und an Problemen zu forschen und zu tüfteln, die auf Astronauten im Weltall zukommen. Durch zahlreiche Recherchen und eine Online-Umfrage identifizierten die Jungs von inFINity die lange Weile als eines der größten Probleme, mit denen Astronauten zu kämpfen haben. Das Team konzipierte daraufhin einen elektromagnetischen Spieltisch, der zum Einsatz auf der ISS geeignet ist. Sie zeigten, dass mit geringen Anpassungen zahlreiche Brettspiele weltraumtauglich gemacht werden können und veranschaulichten das Konzept an einem Prototypen.

Mit dieser Idee konnte das Team im Bereich "Forschungspräsentation" begeistern. Mit einem 6. Platz in der Gesamtwertung landete das Team im oberen Drittel aller Teilnehmer. "Leider haben wir den Einzug ins Finale verpasst, da nur die ersten drei Teams weiter kommen. Die Konkurrenz im Halbfinale ist sehr stark. Wir haben allerdings viel gelernt und können einige Ideen mit ins nächste Jahr nehmen." sagt Teamcoach Thomas Wilde. Vielleicht klappt es ja dann mit dem Einzug ins Finale. Wir drücken die Daumen.

InFINity beim Halbfinale (v.l.): Hieronymus, Johannes, Lysander, Benjamin, Julius, Thomas und Tobias (nicht im Bild) mit den Coaches Dominic Jamm und Thomas Wilde.

Der Informatiker Prof. Dr. Sebastian Stober wurde mit dem Wintersemester 2018/19 auf den Lehrstuhl Künstliche Intelligenz der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg berufen und wird am 6. Februar 2019 seine Antrittsvorlesung an der Fakultät für Informatik halten. Der Fokus seiner Arbeit in Forschung und Lehre liegt darauf, eine Brücke zwischen der menschlichen und der künstlichen bzw. maschinellen Intelligenz zu schlagen. Ziel sei es, so der Informatiker, künstliche neuronale Netze zu entwickeln, die unsere Gehirnsignale verstehen und übersetzen.

Portrait Prof. Dr. Sebastian Stober (Foto: Jana Dünnhaupt / Universität Magdeburg)

Künstliche neuronale Netze sind analog biologischer Nervensysteme in der Lage, von Beispielen zu lernen, um irgendwann selbstständig komplexe Probleme zu lösen. Bestehen die Netze in unserem Gehirn aus Millionen von über chemische und elektrische Signale miteinander kommunizierenden Nervenzellen, seien künstliche neuronale Netze als Computerprogramme zu verstehen, so Prof. Stober. „Durch ihre starke Lernfähigkeit und Flexibilität haben sich tiefe künstliche neuronale Netze unter dem Begriff ‚Deep Learning‘ in den letzten Jahren als beliebte Wahl zur Entwicklung intelligenter Systeme etabliert. Ich sehe an der Magdeburger Fakultät für Informatik große Potenziale und Kompetenzen, an die ich in meiner Forschung und Lehre anknüpfen kann“, so der Wissenschaftler. Darüber hinaus füge sich die wissenschaftliche Arbeit des Informatikers in das neurowissenschaftliche Forschungsprofil der Universität.

Wie eine Party im Kopf

„Der Einsatz von Deep Learning zur Analyse von Gehirnsignalen hat ein enormes Potenzial. Die Technologie steckt aber noch in den Kinderschuhen. Hier leisten wir wichtige Grundlagenforschung.“ Im Gegensatz zu anderen Anwendungsfeldern wie bspw. der Bildanalyse, wo Deep Learning sich bereits als Standard etabliert hat, ist es in den Neurowissenschaften schwer, an die zum Lernen benötigten Datenmengen zu kommen. Hinzu kommt, dass die relevanten Signale üblicherweise nur einen sehr geringen Teil der gesamten Gehirnaktivität ausmachen und für die Analyse zunächst von diesem „Hintergrundrauschen“ getrennt werden müssen. „Das ist wie auf einer Party, auf der viele Menschen gleichzeitig sprechen und man sich auf den einzelnen Gesprächspartner konzentrieren muss. Erschwerend kommt hinzu, dass die Feier quasi in einem anderen Zimmer stattfindet, denn unsere Schädeldecke wirkt wie eine Wand, durch die die gewünschten Signale erst hindurchdringen müssen.“

In seiner Forschung verwendet Prof. Stober vorwiegend Aufnahmen von Probanden, die Musik hören oder sich Musikstücke vorstellen. „Musik ist als Stimulus äußerst vielschichtig und spricht die unterschiedlichsten Gehirnareale an. Daher eignet sie sich sehr gut, die Arbeitsweise des Gehirns zu erforschen. Wir hatten beispielsweise schon erste Erfolge, Beats und Tempo zu erkennen. In aktuellen Experimenten versuchen wir, Informationen über die Klangfarbe mittels Deep Learning zu rekonstruieren. Was wir hier methodisch lernen, lässt sich potenziell auch auf andere Fragestellungen übertragen.“ Perspektivisch könnten Erkenntnisse über ausgesendete Gehirnsignale zum Beispiel bei der Kommunikation mit Wachkomapatienten helfen.

Vita Prof. Sebastian Stober

Prof. Dr. Sebastian Stober forscht auf dem Gebiet des Maschinellen Lernens, insbesondere des Deep Learning, was eine Klasse von Optimierungsmethoden künstlicher neuronaler Netze bezeichnet. Er studierte und promovierte an der Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und wurde unter anderem als Bester Absolvent sowie 2012 für die Beste Dissertation ausgezeichnet. Er war Stipendiat der Studienstiftung des Deutschen Volkes und erhielt Auszeichnungen vom Deutschen Akademischen Auslandsdienst DAAD. Nach seiner Arbeit als Wissenschaftlicher Mitarbeiter war Stober von 2013 bis 2015 als PostDoc am Brain and Mind Institute der University of Western Ontario, Kanada, tätig, danach leitete er an der Universität Potsdam die Nachwuchsforschergruppe Machine Learning in Cognitive Science. Prof. Dr. Sebastian Stober ist Gründungsmitglied im eLeMeNTe e. V., dem Landesverein Sachsen-Anhalt zur Förderung mathematisch, naturwissenschaftlich und technisch interessierter und talentierter Schülerinnen, Schüler und Studierender, sowie bei der International Society for Music Information Retrieval und im Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience e. V.

Bilder zum Download:

Bild 1 // Quelle: Jana Dünnhaupt / Universität Magdeburg // Bildunterschrift: Portrait Prof. Dr. Sebastian Stober

Informatikerinnen und Informatiker der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg haben in Zusammenarbeit mit dem Thüringer Landesbeauftragten für den Datenschutz und die Informationsfreiheit (TLfDI) anlässlich des europaweiten Safer-Internet-Day 2019 den „Kompass für digitale Selbstverteidigung“ entwickelt. Unter dem Titel „Hilf dir selbst digitale Selbstverteidigung 4.0“ werden Themen vom Schulwebauftritt über Passwortnutzung bis hin zu Apps und Browsern spielerisch aufgegriffen und wesentliches Wissen darüber explizit nicht digital, sondern durch „Mitmachen und Begreifen“ vermittelt.

Gemeinsam mit dem TLfDI entstand so in Form eines Booklets ein selbst zu gestaltender Leitfaden für Schülerinnen und Schüler sowie für die Lehrerschaft und alle am Thema Interessierten. Der Selbstbau-Kompass vermittelt aktiv Wissen durch Lesen und Sortieren, Zusammenbauen und Nutzen. Die Vorlage soll für verschiedene Zielgruppen weiter aufbereitet werden und auch für andere Themen im Rahmen der Digitalisierung zur Verfügung stehen.

„Unter digitaler Selbstverteidigung verstehen wir die Fähigkeit, die Herausforderungen durch die komplexe Medienlandschaft konstruktiv zu bewältigen“, so Prof. Jana Dittmann, Leiterin des Instituts für Technische und Betriebliche Informationssysteme der Fakultät für Informatik. „Wir wollen Schülerinnen und Schüler sowie die Lehrerschaft in die Lage versetzen, Medien verantwortungsvoll und angemessen zu nutzen bzw. sie ertüchtigen, Kindern und Jugendlichen Unterstützung zu geben.“

Mit dem Komposs sollen Schülerinnen und Schüler lernen, sicher im Internet zu surfen. (Foto: shutterstock / Rawpixel.com)

Schülerinnen und Schüler haben zusätzlich die Möglichkeit, am bundesweiten Aktionstag für Mädchen und Jungem, dem Zukunftstag an der Universität Magdeburg am 28. April 2019, eine Veranstaltung zu Fragen der Sicherheit im Internet zu besuchen. Mehr Informationen unter .

Der Safer-Internet-Day SID am 5. Februar 2019 ist ein von der Europäischen Kommission initiierter Aktionstag. Unter dem Motto „Gemeinsam für ein besseres Internet“ ruft die Initiative wieder weltweit zu Veranstaltungen und Aktionen rund um das Thema Internetsicherheit auf.

Maschinenbauer und Informatiker der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg unterstützen mit modernen Messtechnologien und 3D-Bildgebungsverfahren den Wiederaufbau einer kunstgeschichtlich wichtigen Grablege im Magdeburger Dom. In Zusammenarbeit mit dem Domförderverein und der Kulturstiftung des Landes Sachsen-Anhalt soll das durch Kriegseinwirkung stark beschädigte Epitaph der Familie und des Domherren Friedrich von Arnstedt im südlichen Seitenschiff rekonstruiert und so die letzten Bombenschäden aus dem II. Weltkrieg behoben werden.

Im ersten Schritt des gemeinsamen Vorhabens geht es um eine präzise Bestandsaufnahme des beschädigten Epitaphs aus dem 17. Jahrhundert bzw. der weit über 200 noch vorhandenen Bruchstücke durch moderne ingenieurwissenschaftliche Scanverfahren. Anschließend werden Computervisualisten der Universität Magdeburg versuchen, dieses Puzzle an Teilen vorerst nur als digitalisierte Datensätze wieder zu einem vollständigen Kunstwerk zusammenzusetzen.

Am 20. Februar 2019 wird der Rektor der Universität Magdeburg gemeinsam mit den Wissenschaftlern und Projektpartnern das Vorhaben vor Ort vorstellen und beschreiben.

Win-Win-Situation für alle Beteiligten

An der Umsetzung des gemeinsamen Projektes sind das Team um den Informatiker Prof. Bernhard Preim von der Fakultät für Informatik sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Fakultät für Maschinenbau der Universität Magdeburg beteiligt.

„An so einem ehrwürdigen und historischen Ort unsere Kompetenzen einzubringen und gemeinsam durch Krieg zerstörte Kunst wiederaufzubauen, ist eine sehr interessante Erfahrung, die aber auch für uns einen großen Mehrwert hat“, so Dr.-Ing. Fabian Klink vom Institut für Maschinenkonstruktion der Universität. „Können wir doch hochspezialisierte Technik in ganz neuen Zusammenhängen und unter ungewöhnlichen Bedingungen ausprobieren, eine Win-Win-Situation für beide Seiten.“

Da eine größere Zahl von Einzelteilen des beschädigten Epitaphs unmittelbar nach dem Absturz gesichert worden seien, stünde einer weitgehenden Rekonstruktion des Vorkriegszustandes nichts im Wege, so der Vorsitzende des Domfördervereins, Stephen Gerhard Stehli. Eventuell fehlende Teile könnten Informatikerinnen und Informatiker der Universität Magdeburg mittels moderner Verfahren rekonstruieren.

„Wir freuen uns sehr über diese nicht alltägliche Aufgabe“, so Professor Bernhard Preim vom Lehrstuhl für Visualisierung der Universität. „Die Nutzung von interaktiver 3D-Grafik zur Rekonstruktion von jahrhundertealtem Kulturerbe ist eine ungewöhnliche Herausforderung für uns, die uns aber mit Spannung und Begeisterung erfüllt.“

Restauratorinnen und Restauratoren sowie das Architekturbüros S+S unterstützen das Gemeinschaftsprojekt von Denkmalpflege und universitärer Forschung. „Die Universität Magdeburg kann sich auch in diesem Kontext einmal mehr als verlässlicher und innovativer Partner für die Stadt und die Region präsentieren“, so der Rektor der Universität, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan. „Unserem Namenspatron verpflichtet, ist solcherart Engagement und Verantwortung für die Stadt für uns selbstverständlich.“