Physikalisch-multidisziplinärer Begabungsstützpunkt
am Dom-Gymnasium Freising

 

Der Physikalisch-multidisziplinäre Begabungsstützpunkt ist ein besonderer Wahlkurs, der seit dem Schuljahr 2017/2018 als Maßnahme der Begabtenförderung am Dom-Gymnasium besteht. Dank der großzügigen Unterstützung unseres Ministerialbeauftragten, können sich bis zu 15 Schülerinnen und Schüler der Gymnasien aus dem Landkreis Freising und den benachbarten Landkreisen im zweiwöchentlichen Turnus fächerübergreifend mit einem Rahmenthema intensiv auseinandersetzen.

 

Thema 2021/2022: „Künstliche Intelligenz 2.0“

Schon heute bedient sich das Forschungsgebiet „KI“ einer Vielzahl wissenschaftlicher Disziplinen. Informatik, Neurowissenschaften, Mathematik und Logik stellen wesentliche Säulen dar. Die Möglichkeit künstliches Leben und künstliche Intelligenz zu erschaffen fasziniert schon seit langer Zeit die Menschheit. 1950 schlug Alan Turing den berühmten, nach ihm benannten Test vor, mit dem er die Frage beantworten wollte: „Können Maschinen denken?“ Turing selbst vermutete, dass es bis zum Jahr 2000 möglich sein werde einen Computer zu programmieren, dessen Verhalten sich nicht mehr von dem eines Menschen unterscheiden lässt. Durch große Rechenkapazitäten ist es gelungen für Menschen unschlagbare Schach- oder Go-Computer zu bauen; doch bis heute hat keine Software den Turing-Test zufriedenstellend bestehen können.
Die Physik stellt eine mögliche Schnittstelle zwischen Künstlicher Intelligenz und der echten Welt dar. Moderne Roboter nutzen beispielsweise maschinelles Lernen, um komplexe Probleme zu lösen oder um mit Menschen gemeinsam, ohne Schutzvorrichtungen, als kollaborativer Roboter („Cobot“) zu arbeiten. Diese und weitere Themenfelder werden Inhalt des kommenden Begabungsstützpunkts sein.

Geplante Themen:

  • Starke und schwache KI
  • Expertensysteme und Mustererkennung
  • Programmierung eines neuronalen Netzes und Entwicklung einer KI für ein einfaches Computerspiel
  • Robotik
  • Geschichte der Künstlichen Intelligenz sowie mögliche zukünftige gesellschaftliche Auswirkungen

 

Wenn dich der Inhalt dieses Videos fasziniert, dann solltest du darüber nachdenken dich zu bewerben!

 

Rahmenbedingungen

Die Treffen werden alle zwei Wochen freitags 14:00-17:00 Uhr in den Räumen des Dom-Gymnasiums stattfinden. Individuelle Anreisezeiten können nach Absprache berücksichtigt werden. Termine vor den Ferien entfallen. Vorwissen ist nicht erforderlich. Geplanter Beginn ist Ende September 2021.

Bewerbungsverfahren:

Die Treffen werden alle zwei Wochen freitags 14:00-17:00 Uhr in den Räumen des Dom-Gymnasiums in Freising stattfinden. Individuelle Anreisezeiten können nach Absprache berücksichtigt werden. Termine vor den Ferien entfallen. Vorwissen ist nicht erforderlich. Bewerben können sich alle Schülerinnen und Schüler (Jahrgangsstufen 9 bis 12) der Gymnasien aus dem Landkreis Freising und den benachbarten Landkreisen. 

Das erste Treffen ist für Ende September 2021 geplant.

 

Bei Fragen oder zur Anmeldung zum Schnuppern steht Ihnen StR Matthias Apel unter

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als Ansprechpartner zur Verfügung.

 

 


 

Themen der vergangenen Jahre:

 

Thema 2020/2021: „Künstliche Intelligenz 1.0“

Einen natürlichen Anknüpfungspunkt an das spannende und umfangreiche Gebiet „Daten“ stellt das Thema „Künstliche Intelligenz“ dar. „KI“ ist derzeit höchstaktuell und omnipräsent; niemand kann sich den Techniken, den damit verbundenen Chancen aber auch den Gefahren entziehen. Deshalb werden wir uns in diesem Schuljahr im Begabungsstützpunkt damit auseinandersetzen.

 

 

Thema 2019/2020: „Big Data 2.0“

 Daten sind das neue Öl,
aber Informationen sind das neue Gold.

Nicht erst dieses vielzitierte Bild aus Politik und Volkswirtschaftslehre zeigt:

Alles dreht sich um Daten. Unsere Daten!

Was genau sind Daten und warum sind sie so wertvoll?
Welche Informationen lassen sich aus großen Datenmengen gewinnen?
Welche Bedeutung haben diese Informationen für uns persönlich?



Im zweiten Jahr in Folge werden wir uns mit dem Thema Daten bzw. Big Data beschäftigen. Ausgehend von Messprozessen und anderen Datenerhebungen in der Physik werden dabei im Rahmen des Begabungsstützpunktes unterschiedliche Aspekte, Verarbeitungs- und Auswertungsverfahren für „Daten“, aber auch deren Gefahren und Probleme ausgelotet.

Auswahl Themen 2019/2020:

  • Data Mining anhand praktischer Beispiele
  • Neuronale Netze 2.0
  • Weitere statistische und numerische Verfahren in den Naturwissenschaften
  • Videoanalyse und Bilderkennung
  • Einführung in eine Statistiksoftware (z.B. „R“)
  • Statistische Verfahren in der Wirtschaft
  • Datenskandale

 

Thema 2018/2019: „Big Data 1.0“

Auswahl Themen 2018/2019:

  • Datenerhebung in der Physik und Messgenauigkeiten
  • Darstellung und Auswertung von Messdaten; (lineare) Regression u.a.; Einführung in die Statistikfunktionen von Excel
  • Auswertung einer großen Datenmenge anhand eines anschaulichen Beispiels (Fußball-Statistik)
  • Überlebenszeitanalyse in medizinischen Studien
  • Kodierung (u.a. ASCII/ISBN/Barcode/QR-Code)
  • Theorie der verlustfreien und verlustbehafteten Kompression
  • Datenkompressionsverfahren für Bild (v.a. JPEG) und Audio (v.a. MPEG2 Audio Layer III) unter Berücksichtigung der Verarbeitung der „Daten“ im Gehirn (Wahrnehmung)
  • Erschließung, Aufbereitung und Auswertung einer Datenquelle im Internet (Playlisten/Beliebtheit unterschiedlicher Radiosender) und Einführung in Pivot-Tabellen
  • Rechtliche und wirtschaftliche Aspekte der Datenerhebung, -analyse und -vorhaltung

Viele (eigentlich geplante) Aspekte des Themas „Daten“ wurden aufgrund der Fülle der eingebrachten Vorschläge noch gar nicht behandelt. Deshalb und wegen der anhaltend großen Begeisterung möchten wir den Begabungsstützpunkt im Jahr 2019/2020 unter gleichen Vorzeichen zum gleichen Thema „Daten 2.0“ fortsetzen.
 

Thema 2017/2018: „Das Phänomen Licht“

Auswahl Themen 2017/2018:

  • Klassische Optik: Linsen, Teleskope und Abbildungsfehler
  • Elektrodynamik und Maxwell-Gleichungen
  • Quantenoptik: Quanteneigenschaften des Lichts
  • Einführung Laserspektroskopie
  • Absolute Sicherheit: Quantenkryptografie
  • Zeitmessung mit Licht: Der Frequenzkamm
  • Relativitätstheorie
  • Astronomie
  • Energie aus Licht (Erneuerbare Energien)
  • Kulturgeschichte des Lichts (von den Griechen/Chinesen über Goethe/Newton hin zu Planck/Einstein)

 

 Die nächsten Termine

Dezember '21  
Mi, 01.-
Fr, 03.12.
Tage der Orientierung (9.Jgst.)
abgesagt
Di, 07.12. 19.00 Uhr
Informationsabend
"Die individuelle Lernzeitverkürzung am Gymnasium" (8.Jgst., online)
Do, 09.12. Berufsorientierung (9.Jgst.)
19.00 Uhr: Informationsabend zur Oberstufe (10.Jgst., online)
Mo, 13.12. Besuch der KZ-Gedenkstätte Dachau (10.Jgst.)
abgesagt
Mi, 15.12. 3.Lehrerkonferenz
Kurzstunden, Unterrichtsschluss 12.15 Uhr
Di, 21.12. Weihnachtskonzert
Mi, 22.12. Storytelling 7c
Do, 23.12. Storytelling 7a und 7b
Unterrichtsschluss 11.15 Uhr
Fr, 24.12.21 -
Fr, 07.01.22
Weihnachtsferien
   
Januar '22  
Mo, 24.01. Zeugnisse Q12/1
Do, 27.01. Infoabend für die neuen 5.Klassen
   
Februar '22  
Di, 15.02. Klassenkonferenzen
Unterrichtsschluss 12.15 Uhr
Mi, 16.02. Klassenkonferenzen
Unterrichtsschluss 12.15 Uhr
Fr, 18.02. Zeugnisse Klassen 5 bis Q11
Mo, 21.02. -
Fr, 25.02.
Praktikumswoche 10.Jgst.
Di, 22.02. Marionettentheater "Die Odyssee" (5. und 6.Jgst.)
Mo, 28.02. -
Fr., 04.03.
Frühjahrsferien
   
März '22  
So, 06.03. -
Mi, 09.03.
Probenfahrt Chor, Big Band und Orchester
Fr, 11.03. Waldexkursion 8.Jgst. mit Studierenden der Hochschule Weihenstephan/Triesdorf
Mo, 21.03. -
Mi, 23.03.
Fahrt der 7.Jgst. nach Regensburg
Mo, 28.03. -
Fr., 01.04.
Schullandheimaufenthalt in Waldhäuser (6.Jgst.)
Do, 31.03. Schnuppernachmittag