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Jugend forscht - Landeswettbewerb Sachsen 2018 Jugend forscht - Landeswettbewerb Sachsen 2018

jugend forscht 22. bis 24. März 2018

  • Landessieg im Fachgebiet Mathematik/Informatik

    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Freies Gymnasium Borsdorf (Staatlich genehmigte Ersatzschule)
    Mitglieder: (St.-Nr. 10) Felix Loos

    Mein Jugend forscht Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung einer künstlichen Intelligenz auf Basis von neuronalen Netzen für Industrieroboter. Dabei soll der Roboter eine zuvor gezeigte Aufgabe möglichst genau wiederholen. Anschließend soll der Roboter in der Lage sein, eine ähnliche Aufgabe zu lösen, wenn sich die Ausgangsbedingungen leicht ändern.
    Der Forschungsschwerpunkt ist das Entwickeln und Vergleichen der Architektur neuronaler Netze, sowie das Optimieren des Lernvorgangs. Das Ziel meiner Arbeit ist es, am Ende einen Algorithmus zu entwickeln, der universell auf einfache Aufgaben, wie sie zum Beispiel in der Industriemontage vorkommen, anwenden zu können.
  • 2. Platz im Fachgebiet Mathematik/Informatik

    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Johannes-Kepler-Gymnasium Chemnitz
    Mitglieder: (St.-Nr. 9) Samuel Vlad Borodi, Annegret Seibt

    Das Projekt untersucht die gängigen Mischmethoden (Überhandmischen, Riffle-Shuffle etc.), die bei Amateuren und professionellen Spielern beobachtet werden können, und wertet diese nach der Zufälligkeit der Mischdurchgänge aus; dabei wird das Mischen einerseits wahrscheinlichkeitstheoretisch modelliert, andererseits auch durch ein Computerprogramm (C++) nachgestellt und mittels einer Wahrscheinlichkeitsmatrix beurteilt.
  • 3. Platz im Fachgebiet Mathematik/Informatik
    Sonderpreis Jahresabonnement "Spektrum der Wissenschaft"

    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Sächsisches Landesgymnasium St. Afra zu Meißen
    Mitglieder: (St.-Nr. 11) Pascal Juppe

    Durch Bestrahlung eines Moleküls mit Infrarotstrahlung werden Molekülschwingungen angeregt. Dabei ist die Schwingungsfrequenz von der schwingenden Masse der Atome, der Schwingungsart, der Bindungsart und der Bindungsstärke abhängig. Das so entstehende IR-Spektrum des Stoffes ist einzigartig. Daher ist die Infrarotspektroskopie ein beliebtes Mittel zur Identifikation von unbekannten Stoffen. Problematisch dabei ist jedoch, dass die Zusammensetzung eines Stoffes nicht direkt in seinem IR-Spektrum zu erkennen ist. Deshalb wird das Spektrum des analysierten Stoffes mit einem Referenzspektrum abgeglichen und so die Substanz identifiziert. Liegt aber kein solches Referenzspektrum vor, kann der Stoff nicht identifiziert werden. Um dieses Problem zu lösen, möchte ich mit dieser Arbeit die Grundlagen einer Software vorstellen, die mithilfe neuronaler Netzwerke ein aufgenommenes Spektrum analysiert und daraus Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des analysierten Stoffes zieht.
  • 3. Platz im Fachgebiet Mathematik/Informatik
    Sonderpreis Forschungspraktikum Leibnitz-Institut für Katalyse

    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Johann-Wolfgang-von-Goethe-Gymnasium Chemnitz
    Mitglieder: (St.-Nr. 12) Mantas Kandratavičius

    In mein Projekt werde ich über die Stärken und Schwächen von unterschiedlichsten Methoden, die zur Lösung dieses problems beitragen, Aussage treffen. Ich werde verschiedene Lösungsansätze vorschlagen immer mit dem Ziel im Blick, der Lösung des Problems näher und näher zu kommen.
    Da es keine Lösung für das Problem geben könnte, werde ich mich darauf konzentrieren, die Methoden und Versuche die zur Lösung des Problems führen näher zu erläutern. Ein funktionsfähiges Programm is notwendig um diese Problem zu lösen, meine Aufgabe wird es sein verschiedene Programme auf ihre Stärken und Schwächen zu prüfen und auszuwerten.
  • Sonderpreis Qualitätssicherung durch zerstörungsfreie Prüfung

    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Sächsisches Landesgymnasium St. Afra zu Meißen
    Mitglieder: (St.-Nr. 13) Julian Meyer

    Holz hat wohl die längste Geschichte aller Werkstoffe, aber trotz der Tatsache, dass es in der Vergangenheit beständigeren Werkstoffen weichen musste, wird es nun vor allem wieder wegen seiner hervorragenden Ökobilanz immer öfter verwendet und bietet dank seiner vielfältigen Verarbeitungsmöglichkeiten ein breites ingenieurtechnisches Anwendungsspektrum. Jedoch ist es durch seine anisotropen Eigenschaften schwer, Holz kontinuumsmechanisch zu beschreiben, was eine präzise Planung ermöglichen würde. So wird im Zuge dieses Projektes versucht durch phänomenologische Betrachtungen eine möglichst exakte Beschreibung mechanischer Eigenschaften des Werkstoffes Holz zu erarbeiten und diese mithilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) innerhalb des Finite Element Analysis Programs (FEAP) als nutzbares Werkzeug bereitzustellen. Im Zuge des Projekts wird die Funktionalität anhand eines Probekörpers, sowie eines Stirnversatzes, mit Parametern aus externen Messungen gezeigt.