Wissenschaftssommer – Finale und 2. Platz

Am 4. Tag des Wissenschaftssommers konnten die Besucher bis 19 Uhr für ihren Favoriten abstimmen. Danach stieg die Spannung und um 20 Uhr wurde auf der Bühne am Lübecker Marktplatz nach Kurzpräsentationen der drei Finalisten der Sieger des Publikumspreises “Wissenschaft Interaktiv 2012″ bekannt gegeben. Leider hat das Dreieck der Nachhaltigkeit nur den zweiten Platz erreicht, konnte also nicht genügend Besucher überzeugen. Trotzdem sind wir dem Erreichen des Finales, den 8.000€ Preisgeld zum Bau des Exponats und dem Ergebnis sehr zufrieden. Vor allem die Zustimmung und das sehr positive Feedback der Besucher an unserem Stand wirken dazu bei. Was wir aus Lübeck mitnehmen:

  • 8 Urkunden und Niederegger Mazipan
  • ca. 50 Usability-Fragebögen zur Gestensteuerung
  • eine Einladung zur Klimawoche in Hamburg (t.b.c.)
  • Ideen für die Weiterentwicklung des Exponats
  • viel Erfahrung darin, in kürzester Zeit ein öffentlichkeitswirksames Gerät mit sehr beschränkten Mitteln zu bauen, zu programmieren und auszustellen

Fotos des Finaltages folgen an dieser Stelle.

Wissenschaftssommer – Tag 3

Am dritten Tag haben wir uns am meisten über den Besuch aus Münster gefreut: die Rektorin der WWU, Prof. Dr. Ursula Nelles und der Oberbürgermeister der Stadt Münster, Dr. Markus Lewe waren da!

Aber natürlich war sonst auch viel los. An diesem Montag kamen viele Schulklassen und weitere Besucher, die sich sowohl über die Interaktion als auch über die Daten zur Regenwaldabholzung informiert haben.

Wissenschaftssommer – Tag 1

Der erste Tag auf dem Wissenschaftssommer war ein voller Erfolg. Morgens haben wir noch letzte Feinheiten am Stand verbessert:

  • Tweetwall in den Standfarben vorbereitet
  • Tweetwall mit dem Ersatzbeamer an eine Wand geworfen
  • Blog als native iPad-App verpackt, damit die Besucher an den iPads nicht durchs Web surfen

Das Dreieck war ja bereits gut vorbereitet. Um ein Gefühl unseres Standes zu bekommen haben wir einen “Rundgang” vorbereitet:

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=_s66LrTic7E[/youtube]

Die Aufregung vor der Ausstellungseröffnung war mit den ersten Besuchern schnell verflogen. Es waren Leute jeden Alters dabei, die jüngsten Nutzer waren ca. 4 Jahre alt, die ältesten um die 80. Alle hatten Spaß an der Interaktion, die meisten haben sich erfreulicherweise auch für das Thema Abholzung des Regenwaldes interessiert, viele Fragen gestellt und mit uns diskutiert. Schwierigkeiten kamen leider tatsächlich bei den Kleinsten auf, denn die Armlänge spielt bei der Gestenerkennung eine zentrale Rolle. Das Bewegen der Karte klappte immer, das zoomen bereitete den Kindern leider ein paar Probleme.  Hier müssen wir noch etwas Feintuning nachholen. Eine der häufigsten kritischen Fragen war, was der Grund dafür wäre, die Bewegungssteuerung mit der Kinect  für Karten einzusetzen, “als Spielerei” sozusagen. Die Besucher konnten wir aber durch einen Blick in die Geschichte und die Revolutionen im Interaktions-Bereich, die Maus und Multi-Touch ausgelöst haben besänftigen. Viele Lehrer würden gerne die Smart-Boards in der Schule mit unserer Software und der Bewegungssteuerung ausstatten.

Als Fazit ist zu sagen, dass wir mit fünf Leuten zum Glück gut besetzt waren an diesem ersten Tag. Ab heute geht es dann zu dritt weiter. Fotos und Videos von Nutzern folgen.

 

Visualisierung im Dreieck der Nachhaltigkeit: BIP (pro person) und jährliche Abholzung

 

 

Setup und erste Tests

Nach dem gesamten Aufbau und Setup in den letzten 7 Tagen im 6. Stock des Instituts für Geoinformatik haben wir gestern endlich das Dreieck ausgiebig getestet. Da ging es vor allem um die Nutzbarkeit (Usability) des User Interfaces und der Gesten. Alles in allem war es ein sehr erfolgreicher Test, wir konnten noch einige Feinjustierungen am Interface vornehmen und haben Erfahrungen mit unterschiedlichen Verhalten der Kinect abhängig von der Körpergröße des Nutzers gesammelt. Wir möchten uns hiermit bei den ca. 30 ifgi-Mitarbeitern bedanken. Hier ein paar Impressionen vom Aufbau und vom Test in Videos und Fotos:

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=186-Qi5WsLs[/youtube]

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=JE8j1agzR-4&feature=relmfu[/youtube]

 

Vom Mensch zur Maschine

Lange Zeit waren Maus und Tastatur die wichtigsten Mittel, um mit Computern zu interagieren. Mittlerweile sind Multi-Touch-Bedienung und Bewegungssensoren wie der „Kinect-Tiefensensor“ auf dem Vormarsch. Bei dieser aus Spielkonsolen bekannten Steuerungsmethode filmen mehrere Kameras ein dreidimensionales Bild der Umgebung – also den Menschen, der den Computer steuert. Natürlich reicht das Bild alleine nicht aus, um dem Rechner zu sagen, was er tun soll. Eine Bildverarbeitungssoftware ist nötig, um bestimmte Strukturen wie Hände und Arme sowie deren Bewegungen zu erkennen. Die Bewegungen sind mit bestimmten Befehlen verknüpft – so kann der Rechner „erkennen“, was der Mensch ihm mit einer Handbewegung sagen will.

Mit einem Wink in die Vergangenheit

Im Bereich der Interaktion zwischen Mensch und Computer haben neue technische Entwicklungen auch neue Forschungsfragen eröffnet. Geoinformatiker befassen sich mit der Frage, wie intuitive Gesten zur Steuerung räumlicher und zeitlicher Datensätze aussehen und wie sie programmiert werden können. Beim „Dreieck der Nachhaltigkeit“ geht es um die Interaktion mit einer Karte. Der Besucher kann durch Gesten und Handbewegungen den Maßstab verändern, also hinaus- und hineinzoomen. Zudem kann er auf der Karte navigieren und „Zeitsprünge“ machen, also historische Daten aus verschiedenen Jahren ansehen. Um passende und einfache Gesten zu finden, befragen Forscher viele Testnutzer, die Vorschläge abgeben können. Das „Dreieck der Nachhaltigkeit“ berücksichtigt die Ergebnisse solcher Nutzerbefragungen.

Das „Dreieck der Nachhaltigkeit“

Die Ursachen der Abholzung des Amazonas-Regenwaldes sind vielfältig. Um sie zu verstehen, müssen Wissenschaftler viele verschiedene Aspekte untersuchen, zum Beispiel, wer die Bäume fällt und wofür die gerodeten Flächen genutzt werden. Hier kommt das „Dreieck der Nachhaltigkeit“ ins Spiel. Es beruht auf einem Modell, nach dem nachhaltige Entwicklung nur zustande kommen kann, wenn ökologische, ökonomische und soziale Aspekte gleichzeitig und gleichberechtigt berücksichtigt werden. Nach diesem Konzept ist das Exponat der Geoinformatiker aus Münster benannt.

Informationen für jedermann 

Wie schnell schreitet die Abholzung voran? Wie groß sind die gerodeten Flächen? Um diese Fragen zu beantworten, müssen riesige Mengen an Daten gesammelt und ausgewertet werden. Auch das interaktive Regenwald-Dreieck nutzt einen sehr großen Datensatz, um zu zeigen, wieso der Regenwald abgeholzt wird und was die Menschen in Europa damit zu tun haben. Die Daten sind nach dem “Linked Open Data“-Konzept (LOD) über das Internet frei zugänglich. Nach diesem Prinzip kann jeder Wissenschaftler und jeder andere Interessierte weltweit die Daten nutzen, zum Beispiel für Statistiken, Auswertungen und Karten. Durch die Verknüpfung verschiedener Datensätze werden Zusammenhänge verständlich.

Freie Daten zu Ökologie, Ökonomie und sozialen Aspekten 

Die im Exponat dargestellten Daten sind „LOD-Daten“ zu ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten der Regenwald-Abholzung. Sie wurden vom Nationalen Institut für Weltraumforschung in Brasilien, dem Brasilianischen Institut für Geographie und Statistik und weiteren öffentlichen Institutionen zur Verfügung gestellt. Der Besucher kann am „Dreieck der Nachhaltigkeit“ rund 60 Millionen frei verfügbare Datensätze zur Abholzung des Amazonas-Regenwaldes und anderen Faktoren betrachten. Dabei wird der brasilianische Bundesstaat Pará hervorgehoben. Er steht exemplarisch für die Entwicklung der Abholzung und deckt viele Einflussfaktoren ab: Bevölkerungswachstum, Urbanisierung, Anbau von Soja, Rinderzucht und Export. Diese Datensätze sind in ihrer Qualität und Größe und Verknüpfbarkeit einzigartig.

Forschungsfeld Amazonas-Regenwald

Rinderzucht und Getreideanbau bedrohen die „grüne Lunge“ der Erde

Die Abholzung des Regenwaldes im brasilianischen Amazonas-Gebiet schreitet rasant voran. Die gerodeten Flächen werden vor allem für die Rinderzucht und den Anbau von Soja genutzt. Der Kahlschlag bedroht nicht nur die Tier- und Pflanzenwelt in Brasilien.   Wissenschaftler befürchten, dass die Zerstörung des Regenwaldes große Dürren auslösen könnte. Sie warnen auch vor dramatischen Folgen für das weltweite Klima, wenn die „grüne Lunge der Erde“ weiterhin so rasant schrumpft.

Intakter, schützenswerter Regenwald im brasilianischen Amazonas (Manaus)

"© guentermanaus - Fotolia.com"

Ein „Auge“ im All

Die Abholzung eröffnet ein riesiges Forschungsfeld. Um die Rodung des Regenwaldes aufhalten zu können, müssen Wissenschaftler sie zunächst beobachten und dokumentieren.   Satelliten überwachen das Amazonas-Gebiet, das etwa ein Drittel des gesamten südamerikanischen Kontinents bedeckt, aus dem All. Forscher aus aller Welt verarbeiten die dabei entstehenden Daten mithilfe von Computern und machen sie sichtbar. Aufgabe der Geoinformatiker ist es, den Computern „beizubringen“, die abgeholzten Flächen ausfindig zu machen und die Veränderungen innerhalb der Waldgebiete in einem bestimmten Zeitraum zu erkennen. Nur so ist es möglich, riesige Flächen über einen langen Zeitraum genau zu überwachen.

Wissenschaftler bändigen Datenflut

Die Forscher berechnen die Veränderungen im Regenwald und bringen sie mit anderen Faktoren wie zum Beispiel Getreideanbau oder Städtewachstum in Zusammenhang. So können sie Ursachen und Folgen der Abholzung genau verfolgen. Die Kombination einzelner Datensätze ermöglicht die Entwicklung von Vorhersage-Modellen. Sie hilft bei der Analyse der komplexen Problematik und kann so Wege aufzeigen, die voranschreitende Abholzung aufzuhalten. Dabei haben die Wissenschaftler bereits Erfolge erzielt: Auf Grundlage der Daten der Geoinformatiker ging Brasiliens Präsident Luiz Inácio Lula da Silva bei der Kopenhagener Weltklimakonferenz 2009 die Verpflichtung ein, die Abholzung in Brasilien bis 2015 um 80 Prozent zu verringern.

Hallo Welt!

Vorschau auf das Dreieck der Nachhaltigkeit

Das “Dreieck der Nachhaltigkeit” ist ein interaktives Exponat des Instituts für Geoinformatik  (ifgi) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Es wurde für den von Wissenschaft im Dialog veranstalteten Wettbewerb Wissenschaft Interaktiv entwickelt und steht mit im Finale dieses Wettbewerbes. Beim Wissenschaftssommer in Lübeck (02.-06. Juni 2012) wird es ausgestellt und sammelt Stimmen, um den ersten Preis zu bekommen. Im Wettbewerb sollten Vorschläge für Ausstellungsstücke gemacht werden, die die Rolle der  eigenen Wissenschaft in der Forschung für Nachhaltigkeit interaktiv darstellen. Wir haben uns für die Visualisierung der Abholzung des Amazonas-Regenwaldes entschieden, da in diesem Forschungsfeld eine Vielzahl von Aufgaben für die Geoinformatik existiert und das ifgi sich mit vielen dieser Forschungsinhalte beschäftigt.

Das “Dreieck der Nachhaltigkeit” basiert auf dem gleichnamigen Modell, nach dem nachhaltige Entwicklung nur zustande kommen kann, wenn ökologische, ökonomische und soziologische Aspekte gleichzeitig und gleichberechtigt berücksichtigt werden. Wir haben uns um offene Daten aus diesen Ressorts gekümmert und diese als Linked Open Data veröffentlicht und im Exponat verwendet.

Das Exponat setzt sich aus drei interaktiven Projektionsflächen und ebenso vielen Erklärstationen zusammen. Die Bildschirme sind auf der quadratischen Ausstellungsfläche (4,5m x 4,5m) in einem Dreieck (Kantenlänge ca. 2,5m) angeordnet, die Erklärstationen jeweils an den Rändern der Fläche (s. Skizze). Das dreiseitige Display besteht aus einem mit Rückprojektionsleinwänden bespannten Gerüst, in dessen Zentrum drei Kurzdistanzprojektoren und Rechner stehen. Jede Projektionsfläche ist mit einem „Kinect“-Tiefensensor ausgestattet, der es ermöglicht, allein durch Körperbewegungen (Gesten) mit dem Rechner zu interagieren. Die besondere Anordnung erlaubt drei Besuchern gleichzeitig die Interaktion mit dem Objekt und bietet zudem einer größeren Anzahl von Betrachtern die freie Sicht auf die Leinwände.

So sollte das dann aussehen: