Jugend Forscht Bundes- und Landesteilnehmer:innen stellen ihre Projekte auf dem Schülerkongress vor

Bei neuronalen Netzen handelt es sich um Programme, die anhand vorhandener Daten selbstständig lernen. Sie sind ein Zweig der künstlichen Intelligenz.

Lilly Schwarz schrieb eine Simulation in der Programmiersprache Python, die das Weltklima vorausberechnet, nachdem es mit historischen Daten der vergangenen Jahrhunderte trainiert wurde. Basis der Algorithmen ist die globale Strahlungsbilanz, die sich durch Treibhausgase wie CO₂ verändert.

Das System prognostiziert abhängig von den angenommenen CO₂-Werten die globalen Temperaturen oder auch das Niveau des Meeresspiegels. Die Ergebnisse stimmen recht gut mit den Simulationen des Weltklimarats IPCC überein, wobei die Jungforscherin darauf verweist, dass ihr System ohne viel Aufwand flexibel an veränderte CO₂-Emissionen angepasst werden kann.

Auch Zimmerpflanzen können krank werden, dann gehen sie oftmals ein. Praktisch wäre daher ein System, das Mangelerscheinungen und Krankheitssymptome frühzeitig erkennt. Dann ließe sich schnell genug gegensteuern.

Elora Marx und Alois Bachmann widmeten sich dieser Herausforderung mithilfe künstlicher Intelligenz. Auf Grundlage zahlreicher Fotos trainierten sie einen lernfähigen Algorithmus und brachten ihm bei, kranke und verkümmerte Orchideen von gesunden zu unterscheiden.

Dabei kann die Software auch die Ursachen eines kritischen Zustands analysieren: Ist die Pflanze von der Wolllaus befallen oder wurde sie schlicht zu wenig gegossen?

Das System könnte im nächsten Schritt in eine App integriert werden und wäre dadurch dann selbst für solche Menschen leicht zu bedienen, die keinen grünen Daumen haben.

In meinem Jugend forscht Projekt setze ich mich mit der Frage auseinander, ob es einen TagNacht-Rhythmus bei der Messung kosmischer Myonen gibt.

Hierzu führe ich selbstständig Messungen mit dem CosMO-Experiment durch. Mein Ziel ist es herauszufinden, inwiefern der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht sowie die Stellung der Erde zur Sonne bei der Detektion kosmischer Myonen eine Rolle spielen.

Wenn es angenehm auf Kopfhaut, Nacken und Schultern kribbelt, sprechen Neurologen von ASMR.

Jana Schlotmann wollte wissen, wie groß die Empfänglichkeit für dieses Phänomen ist und welche akustischen und optischen Reize dabei wirken. Sie startete eine onlinebasierte Befragungsstudie zu bekannten Auslösern des Kribbelns: zum Beispiel flüstern sowie bestimmte Klänge und Videos mit langsamen Bewegungen.

Die Auswertung der 108 Rückmeldungen ergab, dass bei mehr als der Hälfte der Probanden ASMR-Trigger ein „eher positives“ Gefühl auslösten. Junge Menschen sind empfänglicher als alte, Frauen mehr als Männer.

Besonders 12- bis 18-Jährige bewerteten das Kribbeln als positiv, insbesondere dann, wenn sie entsprechende Trigger zur Entspannung oder beim Einschlafen bereits im Alltag nutzen.

Dass das Pflanzenwachstum von vielen verschiedenen Faktoren abhängig ist, gilt als Binsenweisheit. Jana wollte aber herausfinden, welche Zusammensetzung des Bodenmikrobioms – also der Lebewesen im Boden wie Bakterien und Pilze – das Pflanzenwachstum fördert oder hemmt. Dafür hat sie Boden sterilisiert und mit definierten Bakterienstämmen oder Pilzen angeimpft. Das Pflanzenwachstum hat sie dann über die produzierte Biomasse gemessen.

Feine Sedimentpartikel schädigen den Laich der Bachforelle, indem sie die Schlupfrate verringern. Das ist ein Problem, weil in vielen Flüssen die Sedimentfracht zunimmt. Daher untersuchte Leonie Prillwitz diesen Prozess der Schädigung im Detail.

Die Jungforscherin ging der Frage nach, welche Auswirkung die Größe der Sedimentpartikel auf die Entwicklung der Eier hat. So konnte sie in Laborversuchen nachweisen, dass die Mortalitätsrate mit sinkender Korngröße steigt. Zudem waren negative Effekte eines hohen organischen Anteils im Sediment erkennbar und es zeigte sich die Tendenz, dass der Laich vor allem in der frühen Entwicklungsstufe durch Feinsedimente geschädigt wird. Diese Erkenntnisse sollen künftig helfen, den Einsatz sogenannter Brutboxen zu optimieren.