Shanghai-Karlsruhe und zurück
Deutsche und chinesische Schüler erforschen gemeinsam Informatik und andere spannende Themen am KIT.
Der wissenschaftliche und kulturelle Austausch stehen im Vordergrund des Science Exchange Programs Shanghai-Karlsruhe 2012. Das internationale Austauschprogramm der Schülerakademie Karlsruhe bringt 36 Schülerinnen und Schüler aus Deutschland und China mit großem Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen für gemeinsame Projekte und Erlebnisse in beiden Ländern zusammen.
In der ersten Projektwoche in Karlsruhe vom 13.-22. Juli 2012 arbeiteten 18 deutsche und 18 chinesische Mädchen und Jungen gemeinsam an wissenschaftlichen Projekten in Kooperation mit verschiedenen Instituten des KIT sowie der Firma PTV. Daneben gestalteten die deutschen Schülerinnen und Schüler ein umfangreiches kulturelles Rahmenprogramm. Bereits vor Ankunft der chinesischen Jugendlichen arbeiteten sich die Karlsruher in ihr Projekt ein. Eine Lernplattform des Fernstudienzentrums des KIT half, die Partner in Shanghai kennenzulernen und ihnen eine Mitsprache bei der Entwicklung der Projekte zu ermöglichen. So wussten die Gäste aus Fernost nicht nur über den Stand der Projektplanung Bescheid, sondern auch, wer ihr jeweiliger Gastgeber sein wird und welche Vorlieben und Hobbys er/sie hat
Zwei der Schülergruppen absolvierten ihre Projekte an der Fakultät für Informatik des KIT.
Am Institut für Kryptographie und Sicherheit am KIT beschäftigten sich zwei deutsche und zwei chinesische Jugendliche mit der Verfahren zur Verschlüsselungvon Nachrichten. Betreut wurden die Vier von Dr. Willi Geiselmann. „In der Kryptographie werden immer wieder neue Verschlüsselungsverfahren vorgestellt, die besser an neue Aufgaben angepasst sind. Da der Entwurf von guten Verschlüsselungsalgorithmen sehr schwierig ist, erweisen sich viele dieser Vorschläge als unsicher“, erläutert Willi Geiselmann. Das von den Schülerinnen und Schülern entwickelte Verfahren basiert auf "perfekten Codes", die in der Mathematik und der Graphentheorie seit langem bekannt sind. Die Implementierung wird im Computeralgebra-System MAGMA durchgeführt, in dem die notwendigen mathematischen Objekte wie Graphen und Gleichungssysteme bereits definiert sind und nicht mehr implementiert werden müssen.
Für die Schüler war das der erste praktische Kontakt mit Verschlüsselungstheorie, der Lerneffekt entsprechend hoch. Larissa Fischer, Schülerin des Lise-Meitner-Gymnasiums in Königsbach erklärt: „Wir hätten nicht gedacht, wie schwierig es ist, ein sicheres Verschlüsselungsverfahren zu entwickeln. In unserer Projektwoche haben wir das Konzept der Public-Key-Verschlüsselung kennengelernt und versucht, ein möglichst unknackbares Verschlüsselungssystem zu entwerfen. Anschließend haben wir unserer Verfahren durch einen simulierten „Hacker-Angriff“ überprüft."
Die "Code-Knacker" Emilio Corcione, Larissa Fischer, Mao Jun Yi und Dai Meng Ting (v.l.n.r.)
(Bild: Lukas Treudler, KIT)
Mit dem Thema Robotik, der 3D-Rekonstruktion unregelmäßiger anatomischer Strukturen und Filter-Algorithmen für die medizinische Bildverarbeitung befassten sich Schüler am Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik mit Unterstützung von Dr. Jörg Raczkowsky und Yaokun Zhang, der ebenfalls aus Shanghai stammt. Mithilfe einer Laser-Methode, die im medizinischen Bereich zur berührungslosen Operation eingesetzt wird, stellten die Schüler aus Holz detaillgenaue Abbildungen der jeweiligen Stadtwappen her. Der feine Laserstrahl macht es möglich, extrem feine Konturen auszusägen, die mit einer Säge nicht zu realisieren wären.
Laser ermöglicht es, sehr feine Konturen auf Holz Zwei der deutsch-chinesischen Robotiker
zu übertragen (Bilder: Isabel Aha, KIT)
Außerdem arbeiten Schülergruppen am Institut für Sport und Sportwissenschaften am KIT an einem ein Projekt zu den Themen Biomechanik und Leistungsdiagnostik. Am Steinbuch Centre for Computing (SCC) befassen sich die Jugendlichen mit dem Einfluss von High Performance Computing auf die Gesellschaft. Screeningmethoden nach neuen Öl-produzierenden Mikroorganismen ist das Thema eines Projektes am Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik am KIT im Bereich Technische Biologie.
Im Projekt „Kreuzende Strömungen“ in Kooperation mit der PTV GmbH untersucht eine Schülergruppe wie zwei sich kreuzende Menschenströme weder zusammenstoßen noch sich vermischen? In einem Projekt am ZKM | Zentrum für Kunst und Medientechnologie wird es um die Selbstreflexion der eigenen Kultur und Verhaltensweisen gehen.
Der Gegenbesuch der deutschen Schülerinnen und Schüler in Shanghai mit Rundreise in China findet vom 11. bis 26. Oktober 2012 statt. Nach einer Woche in Shanghai besuchen die Jugendlichen im zweiten Teil der Reise verschiedene chinesische Städte, darunter Peking. Eine Dokumentation der Projektarbeit sowie der Chinareise schließen das Austauschprogramm ab.