Katharina Bade studiert Informatik und hat beim Bundeswettbewerb für Künstliche Intelligenz in der Kategorie
20.12.2021 aus 
Studium + Lehre
Vögel schützen mit Künstlicher Intelligenz

Katharina Bade studiert im ersten Semester Informatik. Während ihres Abiturs hat sie am Bundeswettbewerb für Künstliche Intelligenz mit einem Projekt teilgenommen, in dem es darum geht Falken, zu beobachten und zu schützen. 

„Ich habe schon immer gerne zwischendurch kleinere Dinge ausprobiert, aber seit der achten Klasse habe ich nicht mehr mit dem Programmieren aufgehört“, erzählt Katharina Bade. Jetzt ist sie 17 Jahre alt, hat dieses Jahr ihr Abitur bestanden und studiert nun im ersten Semester an der Uni Magdeburg. Natürlich studiert sie, ihrer Leidenschaft fürs Programmieren folgend, Informatik. 

Beigebracht habe sie sich das meiste selbst, durch Youtube-Tutorials. Aber gelernt habe sie auch in der Schule, in einer AG oder bei Workshops und auch dem Girls Day. „Die ersten Impulse kamen meistens immer irgendwo von außerhalb und dann habe ich mich selbst hingesetzt und alles noch vertieft, noch mehr ausprobiert“, so die Informatikstudentin. Die Uni Magdeburg lernte sie bereits währen der Schulzeit kennen. „Ich war auf dem Werner-Siemens-Gymnasium hier in Magdeburg, also quasi nebenan“, meint Katharina Bade lachend, „Die Uni ist Partner-Uni des Gymnasiums. Deswegen war ich auch schon in meiner Schulzeit häufiger auf dem Campus und habe viele tolle Leute kennengelernt.“ Die Uni Magdeburg und das Gymnasium kooperieren vor allem im Informatik- und Technikbereich. Die Schülerinnen und Schüler kommen zum Beispiel für den Informatikunterricht auf den Campus, denn dort können die Jugendlichen mit einer speziellen Software arbeiten, die sie in der Schule nicht haben. Teilweise verbringen sie auch einige Veranstaltungen in Projektwochen an der Universität oder besuchen beispielsweise das SwarmLab und knüpfen erste Kontakte. Bei Katharina Bade kam noch dazu, dass auch ihre Eltern bereits an der Uni Magdeburg studiert haben. „Ich wusste, worauf ich mich einlasse und ich wusste, dass ich hier bekomme, was ich will“, meint sie. 

Noch während ihres Abiturs hat Katharina Bade am Bundeswettbewerb für Künstliche Intelligenz teilgenommen. Mehr ein Zufall als wirklich geplant. „In meinem ehemaligen Gymnasium gibt es zwei Nischen im Dach und da brüten seit Jahren immer wieder Falken. Da gab es früher immer auch mal eine Kamera“, erzählt Katharina Bade. „Anfang des Jahres 2021 habe ich überlegt, dass man eigentlich mal wieder eine Kamera dort platzieren könnte. Und irgendwann hatten wir so viele Bilder, dass ich mich gefragt habe, ob man damit nicht auch etwas Sinnvolles machen kann.“ 

Am Ende entstand die Idee, ein neuronales Netz zu trainieren. Über dem Falkennest hat die Studentin eine Kamera installiert, die an einen Minicomputer angeschlossen ist. Diese macht regelmäßig im Abstand von einer Minute ein Bild. Dieses Bild wird dann immer an das neuronale Netz geschickt – eine Künstliche Intelligenz, denn das neuronale Netz erkennt, was aktuell auf dem Bild zu sehen ist. „Da kann es dann sein, dass das Nest leer ist, dass ein Falke im Nest ist oder mehrere. Es könne aber auch Eier oder Küken im Nest sein“, erklärt die Informatikstudentin. Anhand dieser Bildauswertungen wird dann ein Zeitstrahl, also eine Art Statistik, erstellt und für jeden Zeitpunkt gespeichert. 

Während sie an ihrem Projekt arbeitet, erfährt sie vom Bundeswettbewerb für Künstliche Intelligenz und meldet sich einfach mal an. Und tatsächlich gewann Katharina Bade in der Kategorie „Umwelt und Nachhaltigkeit“. Für die Preisverleihung reiste sie extra nach Tübingen. „Dort habe ich nochmal wirklich tollen Input für das Projekt bekommen, das ich noch weiterentwickeln möchte“, erzählt sie. „Ich möchte gerne ein zweites neuronales Netz programmieren, dass dann die Statistiken, die das erste Netz erstellt, analysieren kann. Das zweite Netz soll mit den Statistiken also trainiert werden, damit es erkennen kann, ob bei den Falken etwas passiert, also zum Beispiel, wenn sie unterernährt sind, oder dass sich keine Falken zum Brüten niederlassen.“ Am Ende sei es ihr Ziel, dass die Menschen erkennen können, dass etwas nicht richtig läuft, die Natur an der Stelle nicht so funktioniert, wie sie es sollte und gegebenfalls eingreifen können, um die Art zu sichern. 

Die Überlegung der Studentin ist es auch, ihr KI-Projekt noch auf andere Vogelarten auszuweiten, um zum Beispiel Storchennester oder sogar gefährdete Küstenvögel beobachten zu können. Teil ihres Preises, den sie bei dem Bundeswettbewerb gewonnen hat, war nämlich auch ein Praktikum bei der deutschen Meeresforschungsallianz, das sie wahrscheinlich im Sommer nächsten Jahres absolvieren wird. „Da ist dann die Frage, ob man gegebenenfalls diese Software, dieses Projekt nutzen kann, um es für Küstenvögel einzusetzen. Ob das machbar ist, wird sich dann vermutlich während meines Praktikums zeigen. Ich freu mich drauf“, meint sie abschließend.