M1 Goldbach 2.0 - eine Erweiterung der Goldbachschen Vermutung - 2. Platz

Corinna Regina B├Âger
Kaiser-Wilhelm- und Ratsgymnasium Hannover


Jede gerade Zahl gr├Â├čer 2 ist Summe zweier Primzahlen. So lautet die bisher unbewiesene Goldbachsche Vermutung, f├╝r die meine Erweiterung lautet:
F├╝r jede gerade Zahl gr├Â├čer 15702604 existieren drei verschiedene Arten von Goldbachpartitionen. Mein Computerprogramm beweist, dass dies bis mindestens 40 Milliarden gilt.
Ich habe heuristische Argumente, dass die Anzahl aller drei Arten gegen unendlich strebt und zeige f├╝r jede Art eine Formel, die die Anzahl der jeweiligen Art voraussagt. Primzahlen spielen als kleinste Bausteine des Systems der nat├╝rlichen Zahlen bei jeglicher Art von Ver- oder Entschl├╝sselung von Daten eine gro├če Rolle; ich erwarte durch Anwendungen meiner Arbeit neue Impulse in der Entwicklung der Kryptografie. Ich vermute, dass sich durch meine Einf├╝hrung der drei Arten von Goldbachpartitionen (prim├Ąr au├čergew├Âhnlich, sekund├Ąr au├čergew├Âhnlich und gew├Âhnlich) L├╝cken in der Zahlentheorie im Zusammenhang zwischen Goldbachscher und Riemannscher Vermutung schlie├čen lassen.

M2 Der Irrtum des Mathe-Genies - oder: die L├Âsung des Sammel- bilderproblems

Sonja Braband und Niklas Braband
Gymnasium Neue Oberschule Braunschweig


Das Sammelbilderproblem ist eines der wenigen mathematischen Probleme, die regelm├Ą├čig f├╝r Schlagzeilen in den Massenmedien sorgen. Dies liegt einerseits an der gro├čen Popularit├Ąt von Fussball-Sammelalben (oft als Paninimania bezeichnet), aber andererseits auch daran, dass es bisher keine L├Âsung gibt, die f├╝r alle relevanten Effekte wie Nachkaufen, Tauschen oder Displays realistische Ergebnisse liefert. So verbreitete sich f├╝r das EM-Album 2016 eine neue Formel eines ÔÇ×Mathe-GeniesÔÇť rasant, die wir jedoch widerlegen konnten.
Wir haben bereits in unserer letzten Arbeit nachgewiesen, dass die klassischen Annahmen in der Praxis nicht zutreffen. Deshalb stellen wir zun├Ąchst neue Annahmen auf, die die Realit├Ąt besser abbilden.
Darauf aufbauend k├Ânnen wir Formeln f├╝r die mittlere Anzahl ben├Âtigter Bilder (sowie deren Standardabweichung) ableiten, die alle in der Praxis relevanten Effekte ber├╝cksichtigen. Damit k├Ânnen Sammler die mittleren Kosten eines Albums sowie deren Standardabweichung nur mit Hilfe von einfachen Rechnungen absch├Ątzen. Zumindest f├╝r praktische Anwendungen haben wir das Sammelbilderproblem damit gel├Âst.

M3 Erstellung einer k├╝nstlichen Intelligenz f├╝r Camel (C)up

Martin Clever,

Halepaghen-Schule Buxtehude


In meinem Projekt zur Erstellung einer KI (k├╝nstliche Intelligenz) f├╝r Camel (C)up, dem Spiel des Jahres 2014, habe ich ein Programm geschrieben, welches einen menschlichen Spieler ersetzt. Als Programmiersprache verwende ich Python, da es damit gut m├Âglich ist das Programm in einzelne Funktionen des computergesteuerten Spielers aufzuteilen (Funktion ist ein Fachbegriff aus der Informatik f├╝r ein Teilprogramm, das eine definierte Aufgabe hat).
Zuerst analysiere ich das Spiel kombinatorisch, um Gewinnwahrscheinlichkeiten zu ermitteln, mit deren Hilfe die KI den jeweiligen Sieger einer Runde ermitteln kann. Zus├Ątzliche empirische Daten aus Spielen gegen menschliche Gegner helfen der KI, selbst├Ąndig alle spielrelevanten Entscheidungen zu treffen, sodass ein herausforderndes Spiel f├╝r Menschen gegen den Computerspieler m├Âglich ist. Um diese Aufgabe zu bew├Ąltigen, habe ich auf ein strukturiertes Vorgehen, zum Beispiel durch das Schreiben von einzelnen Funktionen als Zwischenziel, gesetzt.

M4 Strukturierte system├╝bergreifende Kommunikation mit TCP/IP - 3. Platz

Tim Rambousky,

Christian - Gymnasium Hermannsburg


Die Radioastronomie-AG an unserer Schule hat es sich zum langfristigen Ziel genommen ein Radioteleskop mit einem Reflektordurchmesser von vier Metern zu bauen und in Betrieb zu nehmen. Die Steuerung dieses Systems besteht aus verschiedenen Computersystemen, welche mit unterschiedlichen Betriebssystemen laufen und deren Programme in unterschiedlichen Programmiersprachen geschrieben sind. Deswegen brauchen wir eine system├╝bergreifende Kommunikationsmethode, um Daten zwischen ihnen austauschen zu k├Ânnen.
In meinem Projekt entwickle ich, in mehreren Programmiersprachen, Klassen die es erm├Âglichen, Daten ├╝ber TCP/IP zu senden und zu empfangen.
Diese wurden bereits erfolgreich in andere Projekte, wie beispielsweise unsere Motorsteuerung oder eine Kamera├╝berwachung, integriert. Um die Kommunikation zwischen den verschiedenen Steuereinheiten weiter zu strukturieren und Komplexit├Ąt aus den verschiedenen Steuerungssoftwares zu nehmen, benutze ich einen Server-PC, der als Verteiler dient, die Kommunikation aufzeichnet und eine passende Netzwerkstruktur bereitstellt.

M5 Maschinelles Sehen zur triangulativen Erfassung von Bewegungen

Liam Riechardt,

Ratsgymnasium Osnabr├╝ck


Ich entwickelte Soft- und Hardware, um mithilfe zweier Kameras die dreidimensionalen Koordinaten speziell markierter Objekte zu finden und ihre Bewegungen aufzuzeichnen. Solche Objekte k├Ânnten etwa Kraftfahrzeuge oder auch Fu├čb├Ąlle sein. Daher l├Ąsst sich diese Technik von der Torlinientechnik bis zur Geschwindigkeitskontrolle vielseitig anwenden.

M6 Evolution auf Grundlagen von neuronalen Netzwerken

Nicolay Strohschen und Philip Ahlers
Gymnasium Westerstede Europaschule


Innerhalb dieses Projektes simulieren wir die Entwicklung einer Spezies auf Basis von evolution├Ąren Entwicklungsprozessen. Diese Spezies besteht aus k├╝nstlichen Intelligenzen deren Kern aus neuronalen Netzwerken besteht.
Die hierbei entstehenden Beobachtungen k├Ânnen genutzt werden, um die Lernf├Ąhigkeiten einer KI in einer simulierten ├ťberlebenssituation zu veranschaulichen. Eventuell k├Ânnte das Potenzial von k├╝nstlichen Intelligenzen damit verdeutlicht werden.

M7 Shakespeare oder nicht? Das ist hier die Frage! - Landessieger

Tobias Scheithauer,

Kaiser-Wilhelm- und Ratsgymnasium Hannover


Im letzten Jahr habe ich an einer Plagiatserkennungssoftware gearbeitet, die mithilfe vorgegebener Sprachauff├Ąlligkeiten, wie beispielsweise der Satzl├Ąnge, Aufschluss ├╝ber die Zugeh├Ârigkeit eines Textes zu einem Werk eines Autors geben konnte.
Nun versuche ich mithilfe eines k├╝nstlichen neuronalen Netzes den Computer selbst die Auff├Ąlligkeiten lernen zu lassen. Nach einem mehrere Stunden bis Tage andauernden Training ist dieses selbstlernende System nicht nur in der Lage Autoren sicher zu unterscheiden, sondern auch herauszufinden, ob zwei Texte von einem Autor oder von verschiedenen Personen verfasst wurden. Daher bietet das System effektive Unterst├╝tzung f├╝r Journalisten, Historiker und Kriminalisten, die die Urheberschaft von Texten aufkl├Ąren m├╝ssen.

 

2018