IDiAL Girls´Day

Bei der „senseBox“ handelt es sich um ein Umweltmesssystem mit ansteckbaren Sensoren und Displays, das mit Hilfe einer einfachen Programmiersprache gesteuert wird. Aufgaben:

• „Bewegungsmelder“: Per Distanz- und Helligkeitssensor wird der Abstand zu einer Wand oder einem Blatt Papier gemessen. Bei einer Distanz unter 100 Zentimetern leuchtet eine gelbe LED an der „senseBox“ auf. Bei einer Distanz unter 10 Zentimetern zeigt ein angeschlossenes Display zusätzlich: „STOPP!“
• „Intelligente Straßenbeleuchtung“: Ein Sensor misst die Helligkeit in der Umgebung. Wird es zu dunkel (unter 10 Lux), wird eine gelbe LED an der „senseBox“ eingeschaltet. Als Zusatzaufgabe wird ein Distanzsensor montiert. Erst wenn jetzt zusätzlich ein Objekt bei einer Distanz unter 2 Metern gemessen wird, leuchtet die gelbe LED auf.
• „Umweltmessstation“: Ein Helligkeits- und ein Temperatursensor können grundlegende Umweltdaten messen. Diese werden an die „senseBox“ gesteckt und ihre gemessenen Werte auf einem Display angezeigt.
• „Verkehrszähler“: Ein Distanzsensor misst den Abstand zu einem Objekt, in diesem Fall zu vorbeifahrenden Autos, die in der Bibliothek simuliert werden. Fährt ein Auto näher als 40 Zentimeter an den Sensor heran, wird ein Zähler hochgesetzt. Die Anzahl wird auf einem Display angezeigt. 

Im beliebten Klötzchenspiel Minecraft, eingesetzt wurde eine kostenlose Variante, werden Labyrinthe erstellt, durch die ein virtueller Roboter navigiert werden soll. Aufgaben:

• „vBot“: Ein Roboter mit diesem Namen soll ein kleines Labyrinth durchlaufen. Mit Hilfe einer sehr einfachen Programmiersprache lassen sich die einzelnen Handlungen des Roboters vorgeben, etwa „Gehe 1 Schritt vorwärts“ oder „Drehe dich einmal um 90 Grad im Uhrzeigersinn“. Ziel ist es, den Roboter so zu programmieren, dass er das Labyrinth in einem ununterbrochenen Durchlauf verlassen kann. Damit die Schülerinnen wissen, welchen Weg der Roboter nehmen muss, bekommen sie das Labyrinth mit der Ansicht von oben auf Papier gedruckt, sodass sie sich überlegen können, welche Schritte der Roboter machen muss.
• „itch“: Ein Roboter mit diesem Namen soll ein großes Labyrinth durchlaufen. Mit Hilfe einer Programmiersprache lassen sich nicht nur einzelne Handlungen des Roboters vorgeben, sondern es kann auch Logik eingebaut werden (zum Beispiel „Wenn vor dir eine Wand ist, dann drehe dich um 90 Grad im Uhrzeigersinn“). Der Roboter soll eigenständig den Weg aus dem Labyrinth finden, ohne dass ihm jeder Schritt oder jede Drehung vorgegeben werden muss. Als Lösung wird der „Rechte-Hand-Algorithmus“ eingesetzt: Der Roboter orientiert sich durch Drehungen anhand der rechten Wand, bis das Labyrinth durchlaufen ist. 

Ein virtueller Roboter soll den Rasen in einem virtuellen Garten mähen. Aufgaben:

• leicht: Der Roboter soll so programmiert werden, dass er eigenständig den Garten mäht. Der Roboter läuft grundsätzlich geradeaus. Kommt er an eine Gartengrenze, einen Baum oder andere Hindernisse, dreht er sich um 120 Grad um und fährt weiter.
• fortgeschritten: Nach 5.000 Schritten soll der Roboter zur Aufladestation fahren und sich aufladen. 

Die fiktive Story lautet: Die Hackergruppe „Hexacrypt Kollektive“ hat einen Supercomputer errichtet, der Viren produziert und sie an alle Geräte streut, die mit dem Internet verbunden sind. Dadurch gehen die Geräte defekt. Die Schülerinnen sind die einzige Rettung, da sie als Mitarbeiterinnen der IT-Sicherheitsfirma „CyberWatch Global“ in einem Raum sind, der direkten Zugang zum Supercomputer ermöglicht und ausgeschaltet werden kann. Sie haben dafür 45 Minuten Zeit. Aufgaben:

• „Thema Daten“: Ein eingeschalteter Computer steht im Raum, der mit einem Passwort gesperrt ist. Das Passwort ist in einem versteckten Umschlag in Zahlenfolgen mit 0 und 1 geschrieben. Mit Hilfe einer Tabelle lassen sich die Zahlenfolgen in Zahlen und Buchstaben übersetzen und der Computer kann entsperrt werden.
• „Thema Vernetzung“: In einem Umschlag mit dem Passwort ist ein USB-Stick, der direkten Zugang zum Supercomputer gibt. Beim Einstecken in den Computer wird ein Passwort für den USB-Stick verlangt. Ein Hinweis auf dem Computer sagt, dass für das Passwort ein Umschlag mit „Smart-City-Plänen“ erraten werden muss. Die Pläne zeigen, wie verschiedene Geräte miteinander vernetzt sind, beispielsweise ein Parkplatzsensor und ein Server, um die Parkplatzbelegung digital erfassen und anzeigen zu können. Werden die Geräte richtig miteinander verbunden, ergeben die Verbindungslinien Großbuchstaben, die sich zum Passwort für den USB-Stick zusammenfügen. 
• „Thema KI“: Mit dem USB-Stick wird ein Zugang zum Supercomputer möglich. Erforderlich ist jedoch die Eingabe einer sechsstelligen Zahl. Diese gibt ein Chatbot für den Supercomputer aus, der aber manipuliert wurde und zunächst Rätsel rund um KI stellt, zum Beispiel gilt es, Bilder in Gruppen zu sortieren und die Anzahl der Bilder in den Gruppen anzugeben. Sind die Rätsel gelöst, weist der Chatbot auf das erste Spiel im Westfalenstadion hin, dessen Datum die sechsstellige Zahl ist.
• „Abschluss“: Nach der Eingabe der sechsstelligen Zahl leuchtet eine Lampe in drei verschiedenen Farben auf. Jede Farbe entspricht einer Zahl. Sind die Zahlen beisammen, kann damit ein Zahlenschloss geöffnet werden, das eine Holzbox abschließt. Darin ist ein Schalter, mit sich der Supercomputer abschalten lässt.