Zweidimensionale Matrizen

Für die Implementierung von Graphen mithilfe von Adjazenzmatrizen werden zweidimensionalen Matrizen (Tabellen) in Java benötigt. Wie man das macht, erkläre ich in folgendem Arbeitsblatt: 1_Mehrdimensionale Felder .

Zunächst erkläre ich die wichtigsten Grundbegriffe, bevor ich mich auf die Praxis stürze.

Nach den Grundlagen folgen in dem Arbeitsblatt auch ein paar weitere Aufgaben: Pascalsches Dreieck oder TicTacToe .

 

Podcast-Beitrag

Diesmal gibt es keine Informatikaufgabe, sondern einen kurzen Hinweis auf einen Podcast: Fit ins Referendariat. Passend zu einem meiner letzten Tweets wurde ich von André Möller (www.fitinstef-jgu.de) angefragt, ob ich nicht etwas zu chatGPT sagen könne: Wie könnte eine KI wie chatGPT  das Leben als Referendar erleichtern? Worauf muss man aufpassen?

Natürlich habe ich zugesagt und Ende Februar haben wir uns online unterhalten. Das Ergebnis könnt ihr unter dem folgenden Link hören. In einem folgenden Interview gehe ich dann noch auf das Thema Supervision ein, was zum Zeitpunkt dieser Veröffentlichung aber noch nicht online ist.

Kurz zusammengefasst hätte ich, unter Berücksichtigung der neuesten Entwicklungen, die folgende Vorschläge. Dabei ist die korrekte Formulierung der sogenannten Prompts wichtig, also was ich von der KI haben will. Denn: Die KI versteht nicht, was sie schreibt. Daher niemals(!) blind die Antworten übernehmen, sondern immer hinterfragen und öfters generieren lassen, da es jedes Mal andere Antworten gibt oder auch anpassen.

Jetzt aber zu den möglichen Einsatzszenarien und Vorschlägen:

  • Stundenkonzepte vorschlagen lassen
  • Kontrollfragen generieren lassen
  • Texte (einscannen oder gleich digital) beurteilen lassen (Achtung: Das System hat bei mir immer 6 als beste Note angesehen)
  • Texte verbessern lassen.
  • Überhaupt Texte in allen möglichen Sprachen für Prüfung oder Unterricht generieren lassen.

Für Seminarlehrer oder überhaupt für Kollegen noch ein weiterer Linktipp: ChatGPT und Feedback.

Hier noch zwei Beispiele:

Stundenkonzept vorschlagen lassen

Prompt:

Du bist Physiklehrer. Erstelle mir einen Unterrichtsentwurf für 45 Minuten für eine 7. Jahrgangsstufe zum Thema Dichte mit Schülerexperiment.

chatGPT:

Titel: Dichte verstehen und berechnen

Zielgruppe: 7. Jahrgangsstufe

Dauer: 45 Minuten

Lernziele:

  1. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Begriff der Dichte verstehen.
  2. Sie sollen die Formel zur Berechnung der Dichte kennen und anwenden können.
  3. Sie sollen die experimentelle Bestimmung der Dichte durchführen und die Ergebnisse interpretieren.

Materialien:

  • Verschiedene Objekte aus unterschiedlichen Materialien (z.B. Holz, Metall, Kunststoff)
  • Waagen
  • Messzylinder oder geeignete Gefäße zur Volumenmessung
  • Wasser
  • Lineal oder Maßband
  • Arbeitsblätter mit Arbeitsanweisungen und Fragen
  • Whiteboard oder Tafel

Unterrichtsverlauf:

  1. Einführung (5 Minuten)
  • Begrüßung der Schülerinnen und Schüler.
  • Vorstellung des Themas “Dichte” und dessen Bedeutung im Alltag.
  1. Theoretische Einführung (10 Minuten)
  • Erläuterung des Dichte-Begriffs und seiner Einheit (Kilogramm pro Kubikmeter, kg/m³).
  • Präsentation der Dichte-Formel: Dichte (ρ) = Masse (m) / Volumen (

Text generieren lassen

Prompt:

Du bist Englischlehrer in Deutschland. Erzeuge einen einfachen, englischen Text mit 150 Wörtern zum Thema Schule für Schüler im 2. Lernjahr mit 3 Kontrollfragen.

chatGPT:

Text:

At our school, there are many classrooms and teachers. We learn different subjects like English, Maths, Science, and History. We also have Art, Music, and Sports classes. We make friends and have fun together.

Our school starts at 8:00 AM and ends at 2:00 PM. We have a break at 10:00 AM, when we can eat snacks and play outside. We have lunch at 12:00 PM in the school canteen.

There are rules we must follow, like being quiet in the library and respecting our teachers and friends. We have homework to practice what we learn in class.

Our school has events like sports day, where we can run and play games. There is also a school play, where we can act and sing. We celebrate our school’s birthday every year with a big party.

Kontrollfragen:

  1. What subjects do we learn at school?
  2. When do we have a break and lunch at school?
  3. What are some events that happen at our school?

 

 

Programmieraufgabe 116: Lego-Grafik

Bei einer Freundin habe ich abstrahierte Bilder auf Basis von 1er-Legosteinen gesehen, die sie über einen Online-Shop bestellt hat und Familienmitglieder darstellt. Das hat mich gleich zu folgender Aufgabe angeregt:

Aufgabe

Schreibe ein Programm, das ein Foto in eine Rastergrafik mit 5 Graustufen umrechnet und die Anzahl der Farben wie ausgibt:

Pro Reihe = 64.0
Black = 349.0
Dark Grey = 387.0
Middle Grey = 738.0
Bright Grey = 1361.0
White = 1261.0
Gesamt = 4096.0

Bilder zum Rastern kann man sich über this-person-does-not-exist.com holen. Im Internet gibt es auch Shops in denen man nachgemachte 1er-Steine kaufen kann. Wer nicht Lego oder ähnliches nutzen möchte, kann natürlich auch gerne das händisch Bild malen.

Als kleine Zusatzaufgabe kann man noch eine zur gif-Kodierung ähnliche, verlustfreie Kompression umsetzen, wobei die folgenden Abkürzungen genutzt werden können: Black – B, Dark Grey – D, Middle Grey – M, Bright Grey – G, White – W.

Aufgabe

Programmiere eine Kompression des Bildes nach folgendem Schema:

64×64

8W3G1M4D…

9W1G1M5D2B…

Zunächst wird das Bildformat angegeben, dann kommen so viele Zeilen, wie das Bild hat. Pro Zeile werden die gleichfarbige, aufeinanderfolgenden Blöcke in der Kurzform “Anzahl Farbe” angegeben. “8W” bedeutet also 8 weiße Steine.

Weitere Aufgaben

Und wer dann noch Lust hat, kann ja mal die Kompressionsrate im Vergleich zur Angabe “WWWWWWWWGGGMDDDD…” etc. ausrechnen, wenn jeder Stein bzw. Farbe einzeln angegeben wird.

Und wer dann noch Lust hat, kann das Einlesen von so einem Kompressionstext in ein Bild umsetzen.

 

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