Tobias Kaiser
A Computer Engineer's Projects and Ideas
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Jugend forscht 2010: Entwicklung eines effizienten und neuartigen X-Fenstermanagers

Ein Fenstermanager ist ein Computerprogramm, das die Fenster auf dem Bildschirm anordnet und Funktionen zum Verschieben, Vergrößern, Verkleinern und Auswählen der Fenster bereitstellt.

Gewöhnliche Fenstermanager, wie der Fenstermanager von Microsoft Windows, ermöglichen eine möglichst einfache Bedienung.

Ich habe einige Fenstermanager mit unkonventionellen Funktionen ausprobiert und dabei festgestellt, dass es möglich ist, mit alternativen Bedienkonzepten die Bedienung des Computers schneller und angenehmer zu gestalten. Doch keiner der Fenstermanager, die ich probiert habe, hatte genau die Funktionen, die ich haben wollte. Also beschloss ich, einen eigenen Fenstermanager zu programmieren.

Mein selbstprogrammierter Fenstermanager nutzt den Bildschirm effizienter, indem unnötige Panels und die Titelleisten der Fenster entfallen. Die Fenster können automatisch und frei wählbar, nicht überlappend und bildschirmfüllend angeordnet werden, was neue, interessante Bedienungsmöglichkeiten eröffnet. Es ist zwar komplizierter, meinen Fenstermanager zu bedienen, doch wenn man sich an die Bedienung gewöhnt hat, kann man mit ihm den Computer wesentlich effizienter nutzen.

PDFSchriftliche Arbeit: Entwicklung eines effizienten und neuartigen X-Fenstermanagers

Jugend forscht 2008: Programmierung eines Vier Gewinnt-Computerspiels

mit intelligentem computergesteuerten Gegner

2008 habe ich wieder allein am Wettbewerb „Jugend forscht– Schüler experimentieren“ teilgenommen:

Ich habe ein Vier gewinnt-Computerspiel programmiert, mit dem man nicht nur gegen einen anderen Menschen spielen kann, sondern auch gegen ein von mir konstruiertes künstliches neuronales Netz!

Am Anfang gab es zwar einige Probleme und Fehler in meiner Programmierung, doch nun ist mein neuronale Netz intelligent und wird immer stärker, da es dazu lernen kann.

Es arbeitet nach den Prinzipien biologischer Nervensysteme und funktioniert deshalb ähnlich wie unser Gehirn.

PDFSchriftliche Arbeit: Programmierung eines Vier Gewinnt-Computerspiels mit intelligentem computergesteuerten Gegner

Jugend forscht 2007: Polypyrrol – Ein Kunststoff mit metallischen

Eigenschaften? Im Jahr 2007 habe ich mit einem Projekt im Fach Chemie am Wettbewerb „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ teilgenommen. Kurzfassung:

Ich habe einen Kunststoff - Polypyrrol - hergestellt, der anders als ein gewöhnlicher ist. Er hat viele Eigenschaften, die Metalle auch haben - er kann zum Beispiel den elektrischen Strom leiteten.

Bei den ersten Versuchen, den Kunststoff herzustellen, bildete sich leider ein unvorhergesehener Niederschlag im Becherglas. Erst beim dritten Anlauf kam ich dem Problem auf die Schliche: Das Netzteil hatte anscheinend nicht richtig funktioniert.

Also nahm ich ein anderes Netzteil. Diesmal entstand kein Niederschlag - Jetzt musste ich nur noch hoffen, dass das Polypyrrol den Kust Der entstandene Kunststoff konnte den Strom leiten - wenn auch nicht so gut wie Kupfer oder Eisen.

Als Stromleitung in Häusern wird er wohl nie benutzt werden - vor allem wegen dem Preis und der geringen Leitfähigkeit. Trotzdem ist er für einige spezielle Einsatzgebiete sehr interessant.

PDFSchriftliche Arbeit: Polypyrrol – Ein Kunststoff mit metallischen Eigenschaften?

Jugend forscht 2006: 8-Bit Datenübertragung über Lichtwellenleiter

2006 habe ich wieder zusammen mit Christopher Pommerenke am Wettbewerb teilgenommen:

Über einen Lichtwellenleiter werden Daten übertragen: von einem Computer zum anderen. Nur mit Glasfaser, ohne Kupfer. Unbeeinträchtigt davon, ob man Starkstromdrähte neben das Kabel legt oder nicht. Außerdem ist es hochwasserbeständig. Perfekte Idee!

Wie wir die Idee umgesetzt haben?

Hardware: Erst die Baupläne entwickelt, dann entsprechende Bauteile gekauft. Nach einigem Gestank im zweiten bzw. dritten Anlauf erfolgreich zusammengelötet.

Software: Mittels Visual Basic ein Programm selbst entwickelt, mit dem man Nachrichten und Dateien über Lichtwellenleiter austauschen kann. Auch hier anfangs ein Fehlschlag: der LPT-Port stellte sich als viel zu langsam und störanfällig heraus. Unsere Lösung: den COM- Port benutzt. Blitzschnell und sicher!

Unser Spaß entstand nicht nur durch den Gestank, sondern auch durch die rasante Geschwindigkeit unserer Datenübertragungstechnik.

Schade, dass es (für uns) zu teuer ist, alles so mit Lichtwellenleitern zu verkabeln.

PDFSchriftliche Arbeit: 8-Bit Datenübertragung über Lichtwellenleiter

Jugend forscht 2005: Ampelschaltung mittels QBasic

2005 habe ich zusammen mit Christopher Pommerenke mit dem Projekt „Ampelschaltung mittels QBaisc“ am Wettbewerb „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ teilgenommen. Hier die Zusammenfassung aus dem Jahr 2005:

Wir haben eine Software geschrieben, die eine Ampelanlage auf einem Baubrett steuert.

Dabei kamen wir auf Schwierigkeiten, als wir ascii-orientiert programmierten. Aber schon bald haben wir eine grafische Programmierung entworfen. Diese machte uns das Programmieren allerdings schwerer, da wir nun pixelgenau und nicht mehr mit Sonderzeichen programmierten.

Wir experimentierten mit Menüsystemen, die entweder nicht zu bedienen waren, oder erst gar nicht funktionierten. Zum Schluss hatten wir dann aber, Gott sei Dank, ein gut funktionierendes Menüsystem.

Dann gab es auch noch ein Problem bei der Hardware, da ein IC (ULN2803A) immer kaputt ging. Dieses Problem löste sich allerdings auch bald in Luft auf, da wir schlicht und einfach vergaßen, ein paar Vorwiderstände einzubauen.

Das Gestalten des Baubretts funktionierte aber einwandfrei. Alles funktionierte sofort.

Später kamen wir noch auf die Idee, zwei Laternen auf dem Baubrett zu platzieren.

Nachher hatten wir noch einen LPT-Pin frei, mit dem wir nicht wussten, was wir mit ihm anfangen sollten. Sollten wir ein blinkendes Monster aufbauen? Oder eine Leuchtreklame? Wir haben es dann aber doch gelassen.

Zum Schluss kam es ziemlich unerwartet, dass der Drucker versagte, auf dem wir den Bericht ausdrucken wollten.

Es hat uns besonders viel Spaß gemacht, das Menüsystem zu programmieren und das Baubrett zu bemalen. Wir fanden es jedoch weniger spannend, die Zeiten an der Kreuzung abzumessen. Es war nämlich saukalt.

PDFSchriftliche Arbeit: Ampelschaltung mittels QBasic

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