Category Archives: Joachim Wedekind

22Mai/16

Malmaschinen analog & digital

Quelle: konzeptblog Autor: jowe

Eher zufällig hat mich die Beschäftigung mit digital art zurück zu analogen Malmaschinen geführt. Der (Buch)Designer Joe Freedman, der auch optische Spielzeuge und Aufklapp-Bilderbücher gestaltete, hat wunderschöne Malmaschinen aus Holz gefertigt. Das reicht vom klassischen Harmonograph über die PrimoGraf und die DuoGraf Malmaschine bis zur komplexesten, der Cycloid Malmaschine. Leider sind diese über kickstarter finanzierten Produkte inzwischen alle vergriffen. Wayne Schmidt hat einen begeisterten Review verfasst. Sein Video demonstriert sowohl die mechanische und designerische Qualität als auch die enorme Brandbreite an Variations- und damit Gestaltungsmöglichkeiten:

Vom dänischen Künstler Eske Rex gibt es ziemlich monumentale Malmaschinen (Drawing machine, Drawing Machine #2), zwar mit weniger Einstellungsmöglichkeiten (es handelt sich einfach um große Doppelpendel), die aber großdimensionierte Bilder produzieren. Das reizt eventuell zum Selbermachen. Machbar ist sowas z.B. mit zwei gekoppelten Plattenspielern.

Mit einem eleganten Schlenker kann ich nun aber wieder den Bezug zu digital art herstellen, denn Jim Bumgardner hat eine Simulation der Cycloid Drawing Machine mit Hilfe von Processing programmiert. Da er das mit Kenntnis und Unterstützung von Joe Freedman gemacht hat, ist eine frappierend realistische Umsetzung gelungen. Am besten selber ausprobieren; die Maschine läuft im Browser.

DrawingMachine
Eigentlich müsste sich eine (evtl. vereinfachte) Version davon mit Snap! realisieren lassen; mit nested sprites z.B., das wär noch was …

28Apr/16

Roboter für Alle!

Quelle: konzeptblog Autor: jowe

Als Befürworter von Programmieren für Alle, und das möglichst früh, habe ich mich über die vielen – vor allem der visuellen – Programmierumgebungen gefreut, die (auch ganz) jungen Adressaten einen Zugang dazu ermöglichen. Ich erwähne nur Scratch und daran anknüpfende Alternativen (wie Snap!, Turtle Art, Blockly, App Inventor) aber auch Greenfoot oder BlueJ. Daneben gibt es seit einiger Zeit verstärkte Bemühungen, das Programmieren mit der Steuerung von Robotern, Sensoren und Aktoren zu verbinden. Damit soll einerseits die Motivation gesteigert werden, denn dadurch sind spannende Projekte realisierbar, bei denen „sich etwas tut“, andererseits sind so Anknüpfungspunkte an aktuelle realweltliche Fragestellungen gegeben. Ergebnis ist ein ganzer „Roboterzoo“ und dieser Beitrag ist ein Versuch, für mich ein bisschen Ordnung in der unübersichtlichen „Artenvielfalt“ zu schaffen. (auf die Seite Educational Robots bin ich leider erst nach Abfassen dieses Beitrags aufmerksam gemacht worden. Dank an Thorsten Leimbach!).
Die Klassiker: Für die Programmiersprache Logo gab es schon lange die ansteuerbaren Bodenturtles. Als aktuelle Nachfolger kann Terrapins Bot-Serie, mit Blue-Bot und Pro-Bot, angesehen werden. Beide werden mit Terrapin Logo-Kommandos gesteuert; der Pro-Bot kann mit Stiften bestückt werden und damit seine Spuren zeichnen.

BurkersTurtleMan kann natürlich auch versuchen, eine Bodenturtle selber zu bauen. Josh Burker hat das auf der Basis des Adafruit METRO Mini Einplatinencomputer gezeigt. Programmiert wird sie mit Turtle Art bzw. Turtle Blocks. (Photo: Josh Burker)

Lernumgebungen: In dieser Tradition entwickelte Mitchel Resnick mit Stephen Ocko u.a. am MIT die Programmable Bricks, programmierbare Bausteine, die dann als LEGO/Logo auf den Markt kamen. Es entstanden die LEGO Mindstorms-Systeme RCX und NXT. Die aktuelle Version wird als EV3 Lernsystem für die MINT-Fächer vermarktet. Ihre Programmierung erfolgt in einer auf LABVIEW basierenden visuellen Programmierumgebung. Speziell auf den Sachunterricht der Jahrgangsstufen 2 – 4 ausgerichtet ist das LEGO Education Lernkonzept WeDo 2.0. Kennzeichnend ist die Erweiterung um Sensoren, so dass vielfältige Experimente durchgeführt werden können, was über die Turtlegrafik weit hinausgeht.

Auf den gleichen LEGO-Mindstorms-Systemen RCX, NXT und EV3 basiert die Roberta-Reihe. Das Material ist seit 2002 im Projekt Roberta – Mädchen erobern Roboter entstanden. Es gibt neben der Roberta-Box Lehr- und Lernmaterialien, Schulungen und ein europaweites Netzwerk. Programmiert wird im Browser mit der grafischen Programmierumgebung Open Roberta/NEPO.

Bausätze: In diese Kategorie fallen eine Reihe sehr unterschiedlicher Roboter, die vor Inbetriebnahme zunächst zusammen gebaut werden müssen (streng genommen gilt das natürlich auch für die LEGO-Mindstorm-Systeme). Das kann neben mechanischen Arbeiten manchmal auch elektronische Arbeiten (z.B. das Löten zum Bestücken von Platinen) erfordern. Viele richten sich deshalb eher an versierte Bastler. Zu nennen sind z.B. der AREXX ASURO-Miniroboter, der nicai systems NIBO burger, das fischertechnik ROBOTICS TXT Discovery Set, der FRANZIS Arduino Robot oder der Boe-Bot Roboter von Parallax (in BASIC programmierbar!). Alle sind nicht ganz billig.

Ich dachte zunächst, bei den auf dem Raspberry Pi basierenden Robotern falle die finanzielle Hürde weg. Dem ist – zumindest bei den kommerziell vertriebenen Produkten – aber nicht so (bei dem GoPiGo oder dem DiddyBorg). Bei reinen Bastelprojekten sieht es natürlich anders aus (wie z.B. den PiBot-A bzw. PiBot-B).

Weniger Bastelarbeit erfordern Bausätze, die nur einen mechanischen Aufbau erfordern. Da ist zuallererst die Baureihe von Makeblock zu nennen. Sie beginnt mit dem mBot, der mit Sensoren, Mikro, LEDs u.a. ausgestattet ist und mit dem Motto One Robot per Kid beworben wird. Flexibler sind der größere Ultimate Robot Kit-Blue und das mDrawbot Kit (mit dem gleich vier unterschiedliche Zeichenroboter gebaut werden können). Alle Makeblock-Produkte sind mit dem Scratch-Abkömmling mBlock programmierbar.

mirobotEine preisgünstigere Alternative ist der Mirobot. Den mag ich besonders,  weil er zeichnen kann und relativ leicht zusammen zu bauen ist (auch wenn die Zeichengenauigkeit für meine Zwecke nicht optimal ist). Programmierbar ist er mit Blockly, Javascript, Python oder Scratch – und für mich besonders wichtig: auch mit Snap!. (Photo: Ben Pirt)

Eine interessante Variante des Bausatz-Konzepts ist die Kombination von steckbaren Modulen, die die notwendigen Komponenten (Sensoren, Motoren usw.) in sich bergen und so sehr variable Roboterformen erlauben. Ein entsprechendes Produkt ist MOSS von Modular Robotics. Deren würfelförmige elektronische Bauteile können magnetisch gekoppelt werden. Stromversorgung und Datenfluss werden direkt durch die Kopplung erreicht. Die Programmierung wird durch eine angepasste Scratch-Variante ermöglicht. Dasselbe Prinzip verfolgt Tinkerbots, bei dem vergleichbare Module über Steckverbindungen kombiniert werden. Zusätzlich ausbaufähig sind diese Roboter mit LEGO-Bausteinen. Die Steuerung kann über Handbewegungen, mit Smartphone oder Tablet oder direkte Programmierung des Arduino-Mikrocontrollers erfolgen.

Bleibt die Kategorie der Komplettgeräte, die ohne Bastelei direkt in Betrieb genommen werden können. Eine Sonderstellung nimmt dabei der NAO Evolution ein, ein humanoider Roboter, der Laufen, Zuhören und Sprechen kann. Mit knapp 7.000 € liegt er allerdings außerhalb des hier besprochenen Rahmens.

Erschwinglicher (ab ca. 120,- €) ist der Thymio, der an der ETH Lausanne entwickelt wurde. Er besitzt etliche Sensoren, Aktoren und Steuerungselemente. Programmiert wird er mit Aseba (VPL ist eine grafische Variante dazu) oder Blockly. Er lässt sich in umfangreichere Konstruktionen einbauen, wie ein Pendel, einen Kran oder einen Laufroboter. Ein ähnliches Konzept verfolgt der Finch Roboter (ab 99.00 $), ebenfalls mit Sensoren und LEDs ausgerüstet. Ein Alleinstellungsmerkmal des Finch ist sicher die Unterstützung von mehr als einem Dutzend Entwicklungsumgebungen, darunter Scratch und Snap!, aber auch Java, Python und Processing. Finch kann auch mit dem Raspberry Pi gekoppelt werden, wobei sich mir die daraus erwachsenden Möglichkeiten noch nicht erschlossen haben.

Zwischen Spielzeug und Unterrichtswerkzeug anzusiedeln ist wohl der Ozobot (von der PH Schwyz gibt es dazu Projektideen). Das ist ein winziger (golfballgrosser) Roboter mit Sensoren, der farbigen Linien folgen kann. Ab der Version 2.0 lässt sich der Ozobot mit der visuellen Programmiersprache OzoBlockly steuern.

In die gleiche Richtung zielen Dash & Dot. Auch bei diesen kleinen Robotern (Dash mobil, Dot stationär) mit Sensoren, Mikro, Lautsprecher und LEDs steht der Spielaspekt im Vordergrund, der aber zum Programmieren mit verschiedenen Anwendungen, darunter Blockly, führen soll.

Abschließend möchte ich noch auf Produkte in der Pipeline hinweisen, d.h. solche, die sich noch in der Entwicklung bzw. in der Phase des Crowdfunding befinden.

Mit Robo Wunderkind hat ein weiteres Baustein-System über die Crowdfunding-Plattform kickstarter Marktreife erreicht. Auch hier werden die Komponenten (15 verschiedene Sensoren und Motoren) über ein Stecksystem zusammen gefügt. Programmiert wird über eine grafische Oberfläche. Das Konzept liegt damit allerdings ziemlich nahe an dem von Tinkerbot.

Vom Wyss Institut in Harvard wird Root entwickelt, ein Roboter, der sich horizontal und – dank Magneten – vertikal auf metallenen Whiteboards bewegen kann. Er kann nicht nur zeichnen, sondern seine Spuren auch wieder löschen. Er ist ausgestattet mit Sensoren, Farbscanner, Licht- und Tonausgabe sowie einem Erweiterungsanschluss für Hardware-Ergänzungen. Programmiert wird mit Square, sowohl mit Grafikblöcken oder mit herkömmlicher textueller Programmierung. Das Konzept klingt interessant, das Produkt gehört aber nicht zu den billigen Varianten (er soll ca. 200,- $ kosten, Vertriebspartner werden noch gesucht).

Schwer einordnen kann ich die Poppy-Plattform, die Open-Spource Werkzeuge für die Entwicklung von Robotern bereit stellt. Gedacht ist sie für Forscher, Künstler und eben auch Lehrer, d.h. unterrichtliche Anwendungen. Der Poppy Humanoid (ähnelt dem o.g. NAO) scheidet da aus Kostengründen (ca. 9.000 €) wohl aus, ebenso der Poppy Torso ( ca. 5.000 €). Noch in Entwicklung befindet sich der Poppy Ergo Jr, ein Roboterarm mit sechs Freiheitsgraden, der ca, 300,- € kosten wird. Alle Poppy-Varianten werden wird mit der Python-Variante Pypot programmiert; mit Poppy-spezifischen Blocks geht die Steuerung auch mit Snap!

antboAus dem bisherigen Rahmen fällt Antbo, ein Insektenroboter, dessen Crowdfunding noch bei Indiego läuft. Der Selbstbausatz soll sprachlich oder über eine Antbo App auf dem Smartphone steuerbar oder mit WhenDo bzw. Scratch grafisch programmierbar sein. Mit seinen Erweiterungsmöglichkeiten und seiner Lernfähigkeit dank 30 „Neuronen“ ist der Antbo sicher ein Roboter der etwas anderen Art und mit geplanten 70 $ Verkaufspreis sogar erschwinglich. (Photo: DFRobot | YouTube)

Fazit: Bleibt am Ende die Qual der Wahl zwischen den vielen Alternativen. Entscheidend ist der geplante Kontext, sei es im Unterricht oder bei privaten Anwendungen. Für welche Altersgruppe? Wie flexibel muss der Roboter sein? Werden Sensoren gebraucht? Soll er Zeichnen können? Wie ist er programmierbar? Natürlich kann auch der Preis zum Ausschlusskriterium werden. Bei den Bausätzen ist immer der entsprechende Mehraufwand bis zur Inbetriebnahme einzurechnen – und auch ein wenig Geschick bei Aufbau, Test und Kalibrierung.

Vermutlich ist meine Zusammenstellung unvollständig. Für Hinweise auf weitere Produkte bin ich deshalb dankbar.

24Apr/16

32 Jahre Apple IIc

Quelle: konzeptblog Autor: jowe

Gerne weise ich in meinem SoftwareMuseum (in dem sich aber auch etliche Hardware-Museumsstücke befinden) auf besondere Jahresdaten der IT-Geschichte hin. Derer gibt es inzwischen viele in rascher Folge. In der Rubrik This Day in History des Computer History Museum findet sich fast für jeden Tag des Jahres ein berichtenswertes Ereignis. Dem will ich hier nicht nacheifern, aber der heutige Tag ist insofern bemerkenswert, weil genau vor 32 Jahren von der Firma Apple der Apple IIc vorgestellt wurde. Und das ist mein Lieblingsrechner aus der 8-Bit-Ära in meinem kleinen Apple-Hardware-Museum:

AppleIIcDer Apple IIc ist die portable Version des klassischen Apple IIe-Standardmodells. Er bekam den 65C02-Prozesor, 128 KB RAM, ein 5,25-Zoll Diskettenlaufwerk mit 140 KB Speicherkapzität und etliche Anschlüsse für Periherie (Drucker, Modem, Video- und Audio-Ausgänge). Sogar eine Maus konnte angeschlossen werden, ein Tribut an den kurz zuvor vorgestellten Apple Macintosh.

Zusammen mit dem Apple Flat Panel Display, einem 600$ teuren LCD-Display mit schwachem Kontrast, 24 Zeilen à 80 Zeichen und einer ungewöhnlichen Auflösung von 560×192, war es praktisch eines der allerersten Notebooks. Mein Exemplar (mit einem monochromen 9“-Monitor) bekam ich Jahre später fast geschenkt von einem Umsteiger auf MS-DOS-Rechner.

Applelogo-300x248Erfreulicherweise läuft der Rechner bis heute ohne Probleme und liest klaglos meine inzwischen doch auch schon über 30 Jahre alten 5,25-Zoll Disketten. So kann ich zu Vergleichszwecken immer noch das legendäre Apple Logo starten. Dessen Leistungsfähigkeit (z.B. Listen von Listen) blieb lange unerreicht, sogar von einigen der heutigen Logo-Abkömmlinge!

23Apr/16

Klein, aber oho – die neuen Raspberry Minicomputer

Quelle: konzeptblog Autor: jowe

Seit kurzem ist meine Hardware-Ausstattung um zwei Geräte angewachsen, den PiZero und den Raspberry Pi 3. Beides sind Einplatinencomputer der Raspberry Pi Foundation, die 2012 mit dem Raspberry Pi Model A den Grundstein für eine kleine Rechnerfamilie gelegt hat: Noch 2012 folgte Model B, 2013 dann Model A+ und B+, Februar 2015 dann Raspberry Pi 2 Model B, November 2015 der Pi Zero und Februar 2016 nun der Raspberry Pi 3, jeweils mit immer verbesserten Ausstattungsmerkmalen.
PiZeroraspberry3Pi Zero (links), Pi 3 (rechts)

Das Arbeiten mit Computern habe ich vor knapp 50 Jahren mit der Abgabe von Lochkartenstapeln für Großcomputer (Telefunken TR 440) begonnen, gefolgt von Lochkartenstreifen an Minicomputern (DEC PDP 11) und ab 1980 auch im Privatbesitz (mit einem KISS, dem direkt vermarkteten Vorläufermodell des ersten deutschen 8-Bit Bürocomputers, dem Triumph Adler Alphatronic PC), dann mit Tastatur, aber natürlich noch ohne Maus. Obwohl ich die Entwicklung seither immer an entsprechend modernen Geräten persönlich miterleben konnte, bin immer wieder beeindruckt von den Leistungen der Ingenieure, die uns heute nun also diese leistungsfähigen Winzlinge bescheren. Denn ergänzt um Fernseher als Monitor, USB-Tastatur und Maus, habe ich mit den Raspberrys vollwertige Computer mit Speicher satt, GUI und Netzzugang, Office-Paket, Webbrowser und zahlreichen Programmierumgebungen.

Manchmal würde ich die jungen NutzerInnen, wenn sie wieder mal leichthin darüber meckern, dass die neuen Smartphones keine „Innovationen“ bieten, viel zu teuer seien und heute sowieso eher zur Kategorie der Wegwerfprodukte gehören, gerne mal fragen, ob sie auch nur eine vage Vorstellung davon haben, welch technischer Aufwand und welche Entwicklungsgeschiche eigentlich dahinter steckt.

Den Raspberry Pi möchte ich nicht (andere wohl meist auch nicht) als Desktop-Ersatz einsetzen, sondern das Interessanteste an dem Gerät sind die Erweiterungsmöglichkeiten über eine frei programmierbare Schnittstelle GPIO. Darüber sind alle möglichen Sensoren, Displays und Erweiterungsplatinen (sogenannte HATs: Hardware Attached on Top) anschließ- und ansteuerbar. Ähnliches bietet schon länger die Arduino-Plattform, aber – wie mir scheint – weniger einfach aufzubauen und zu programmieren. Beim Raspberry finde ich Programmierumgebungen für Python, Scratch, Processing oder Mathematica.

Für Einsteiger und Fortgeschrittene gibt es eine Fülle von Material und Büchern, die helfen, die nahezu unerschöpflichen Möglichkeiten der Winzlinge zu erschließen. Dazu kommt eine rege Community (vor allem in Großbritannien), die über eine Stiftung abgesicherte Organisation (raspberrypi.org), so dass zumindest mittelfristig mit der Verfügbarkeit und Weiterentwicklung dieser Rechnerfamilie gerechnet werden kann. Selbst die Senioren online haben den Raspberry für sich entdeckt.

Ich selbst will meine Konfiguration als erste Komponente einer Installation zur Computerkunst verwenden. Da Scratch unter dem Betriebssystem Raspian bereits unter den vorinstallierten Programmierumgebungen zu finden ist, kann ich viele meiner sonst mit Snap! codierten Beispiele leicht zufallssternereplizieren und präsentieren.

Für mich ist die Beschäftigung mit dem Raspberry – wenn auch auf einer weiter entwickelten technischen Basis – das Anknüpfen an eine Lern- und Arbeitsphase Anfang der 80er-Jahre, als ich mich begeistert in die Programmierung und das Austesten der Möglichkeiten der 8-Bit-Rechner (vor allem des Apple II) gestürzt hatte. Wie damals habe ich das Gefühl, dass der Zugang zu neuen technischen Features durchaus anregend auf die Entwicklung ganz neuer Ideen wirkt, deren Umsetzung plötzlich (leichter) machbar wird. In meinem Fall wird es der Schritt von statischer Computerkunst zu dynamischen, interaktiven Installationen sein … so hoffe ich jedenfalls!

11Feb/16

Computer-Museen

Quelle: konzeptblog Autor: jowe

Wenn ich schon mein eigenes (Online-) SoftwareMuseum vernachlässige, so möchte ich wenigstens auf einige reale besuchenswerte Computer-Museen hinweisen …

binariumAnlass ist die für dieses Jahr angekündigte Eröffnung des BINARIUM in Dortmund, eines Deutschen Museums der digitalen Kultur zur Geschichte der Entwicklung von persönlichen Computern und Spielkonsolen. Daneben gibt es doch ein paar etablierte Einrichtungen, die über die Computer-Abteilungen in Technik-Museen hinausgehen:

  • logo-hnfDas Heinz Nixdorf MuseumsForum in Paderborn bezeichnet sich selbst als das größte Computermuseum der Welt (mit 6.000 qm Ausstellungsfläche und über 2.000 ausgestellten Objekten).
  • ocm_logo_smallSeit 2008 gibt es das Oldenburger Computer-Museum, das sich auf die Heimcomputer und  Arcade-Automaten, Spielkonsolen und Flipper der 1970er und -80er Jahre konzentriert. Die Ausstellung umfasst Ikonen, wie Commodore PET, Apple ][, Sinclair ZX81, C64 u.a. Spannend: Die Geräte der Dauerausstellung sollen immer funktionsbereit und mit Software ausgestattet sein, d.h. sie können benutzt und erlebt werden.
  • C_Museum_FHKielDas Computermuseum der FH Kiel wurde 2011 in eigenen Räumen, dem Hochbunker, eröffnet. Neben dem Schwerpunkt Leben und Werk Konrad Zuses reicht das gezeigte technische Spektrum im neuen Museum von mechanischen Rechenmaschinen vergangener Jahrhunderte über Großrechenanlagen der 1950er bis 1980er Jahre bis zu PCs und Notebooks der späten 1990er Jahre.
  • CCG-LogoWohl nur bei besonderen Veranstaltungen ist der Zugang zum Computer Cabinett Göttingen möglich. Was schade ist, denn unter den 276 Exponaten finden sich etliche Perlen, etwa die frühen Geräte deutscher Firmen wie Triumph Adler oder Olympia.
  • schriftzugAuch wenn der Schwerpunkt des seit 1997 bestehenden (Dauerausstellung seit 2011) Berliner Computer Spiele Museum (natürlich) auf den Spielen liegt, finden sich dort wohl auch etliche Klassiker der PC-Entwicklung. Eine Experimentierlandschaft bietet über 300 Exponate.
  • arithlogoDas Bonner Arithmeum zeigt Rechenmaschinen und überdeckt dabei die Spanne von den mechanischen Rechnern bis zu modernen Mikroprozessoren.

Nicht viel weiter weg wären für mich allerdings auch Museen im benachbarten Ausland:

  • In Solothurn gibt es seit 2011 das Museum ENTER, das sich enterauf ca. 2000 qm Ausstellungsfläche der gesamten Breite der Computer, Computerperipherie und Technik widmet. Vermutlich weltweit einzigartig ist die Anzahl noch funktionierender Computersysteme.
  • MuseeInformIn Paris widmet sich das musée de l’informatique den informationstechnischen Entwicklungen seit 1890 und bietet dazu in einer Dauerausstellung über 200 Exponate (die Website lässt allerdings ein wenig an Aktualität vermissen).
  • ApplePragFalls ich nach Prag komme, sollte ich als Macianer natürlich in das dortige Apple Museum gehen. Es bietet nach eigener Aussage die größte private Ausstellung von Apple Produkten weltweit. Die Website lässt ist aber noch im Aufbau und gibt noch keinen Eindruck, was einen konkret erwartet.

Ganz bei mir in der Nähe dagegen sind universitäre Sammlungen, soCompmuseumStgt

Vermutlich sind mir nicht alle interessanten Anlaufstellen bekannt. Für Hinweise bin ich dankbar!

Meine bisherigen Informationsquellen sind die zahlreichen virtuellen Computer-Museen. Deren Vorstellung soll aber einem eigenen Beitrag vorbehalten bleiben …