Heute fand die erste Informatikstunde statt, in der wir uns mit der Frage beschäftigt haben, was im Informatikunterricht behandelt wird. Dabei wurde klar erläutert, dass der Informatikunterricht an der Stormarnschule sehr individuell und projektorientiert stattfindet und somit kein Frontalunterricht entsteht. Die Projektideen werden sich in 2er Gruppen überlegt und daraufhin bis zu einer Deadline im Dezember erarbeitet und durch Blogeinträge in jeder Stunde dokumentiert, wie bei diesem hier für den 15. August. Was die Projekte angeht, ist die Entscheidung jeder Gruppe selbst überlassen. Von visuellen Blocksprachen über Websprachen wie Javascript bis zu C/++ ist alles möglich. Auch Hardware kann mit Hilfe von Arduinos sowie Zubehör und Bibliotheken programmiert werden. Aufgrund der großen Vielzahl an Möglichkeiten, kamen wir in der ersten Stunde noch nicht auf unsere Idee. Eine grundlegende Vorstellung hatten wir jedoch: Unsere Idee sollte softwarebasiert sein.
Wer eine Sprache erlernen will, kann sie nicht umgehen und spätestens seit der weiterführenden Schule sind sie aus dem Leben eines jeden von uns nicht mehr wegzudenken - Vokabeln. Doch ein Problem, das leider bisher keine Lösung hatte, stand dem "leichten Lernen nebenbei" schon immer im Weg. Um Vokabeln zu lernen muss entweder analog oder digital nachgeschlagen und mit voller Konzentration auf das jeweilige Medium geschaut werden, damit das Erlernen erfolgreich ist. Doch sich diese Zeit zu nehmen, ist für viele Menschen heutzutage gar nicht möglich, da noch so viele andere Dinge zu erledigen sind. Deshalb ist unsere Idee, einen Vokabeltrainer zu entwickeln, durch den man ganz nebenbei mit Spracherkennung Vokabeln lernen kann VocabNow. Man nimmt seine Kopfhörer und schon kann man, während z.B. die Hausarbeit erledigt wird, seinen Wortschatz erweitern und man muss sich keine Zeit nehmen, um auf altmodische Art und Weise Vokabeln zu lernen. Als Entwicklungsumgebung (IDE) verwenden wir Replit.com, da diese uns eine ferngesteuerte Arbeit ermöglicht, sodass bei Krankheit und nach dem Unterricht am Projekt weitergearbeitet werden kann. Der Name VocabNow rührt daher, dass unser Vokabeltrainer ein Lernen auf Knopfdruck ermöglichen soll. In jeder Situation und Lage soll es möglich sein, seinen Wortschatz zu erweitern, ohne sich auf sein Handy konzentrieren zu müssen. Stand 22. August 2022 gibt es keinen anderen Vokabeltrainer, der diese Möglichkeit bietet. Für die Spracherkennung wird „WebKitSpeechRecognition“ aus der Webspeech API, bereitgestellt durch das Mozilla Developer Network, genutzt. Darüberhinaus haben wir für den Anfang eine Datenbank mit 10 englischen Vokabeln erstellt, welche als Probelauf dienen soll, um zu zeigen, ob das Ganze funktioniert. Für die MySQL-Datenbank wird RemoteMySQL genutzt, was uns das Erstellen und Verwalten online möglich macht. Zu Beginn bestand das Problem, mehrere Datensätze für dieselbe Vokabel zu haben. Nach kurzer Zeit fanden wir jedoch heraus, wie sich ein Datensatz löschen ließ. Die nächste Herausforderung bestand jedoch nun darin, eine zufällige Vokabel ausgeben zu können, da das Vokabellernen in der immer gleichen Reihenfolge auf Dauer keinen Sinn ergibt. Leider funktionierte das Ganze bis zum Ende der Stunde nicht wirklich, sodass wir uns der Lösung dieses Problems in der nächsten Stunde widmen werden.
Da uns das Problem der letzten Stunde mit der zufälligen Ausgabe von Vokabeln auch danach noch beschäftigte, arbeiteten wir zu Hause daran weiter und fanden bald eine Lösung. Dafür wurde in der Datenbank im Table Eng_De ein Wert Vocab eingegeben, der von nun an alle Vokabeln von Englisch zu Deutsch im Format Englisch_Deutsch beinhaltet. Damit ist die zufällige Ausgabe von Vokabeln nun ein Kinderspiel und der ausgegebene Wert muss nur im Unterstrich getrennt werden, sodass die englische und deutsche Vokabel einzeln verwendet werden kann. Da Laurenz leider krankheitsbedingt abwesend war und Daniel über keine weitreichenden Programmierkenntnisse verfügte, widmete er sich der Erstellung der Webseite, über die VocabNow später laufen soll. Er erlernte in den beiden Doppelstunden die Grundlagen der Auszeichnungssprache HTML (Hyper-Text-Markup-Language). Außerdem überlegte er sich, was man noch in die App einbauen könnte. So entstand die Idee, dem Nutzer die Bedienung der Seite erheblich zu erleichtern, sodass, wie im vorigen Blogeintrag bereits beschrieben, ein Vokabellernen auf Knopfdruck möglich ist. Doch durch die Möglichkeit, am Projekt auch ferngesteuert zu arbeiten, konnte auch Laurenz seinen Teil leisten, indem er am "Backend", der Entwicklung des Systems hinter der Webseite, weiterarbeitete.
Da Laurenz leider krankheitsbedingt nicht anwesend sein konnte, fokussierte sich Daniel heute auf das Erlernen der Programmiersprache Javascript, die bei einer Webseite für Funktionalität sorgt. Des Weiteren fing er an, die bisherigen Blogeinträge im Repository auf GitHub hochzuladen. Somit kann Laurenz die Blogeinträge später noch überarbeiten, sodass sie alle beisammen auf dem neuesten Stand sind.
Heute war Laurenz wieder da, weshalb nun endlich eine effiziente Arbeit an unserem Projekt möglich war. Nun haben wir uns damit befasst, mit CSS (Cascading-Style-Sheets) die Webseite nutzerfreundlich zu machen. An der von Daniel erstellten Webseite der letzten Stunde arbeiteten wir weiter und nahmen besonders in Bezug auf den Hintergrund Änderungen vor. Uns stand der Sinn nach etwas Außergewöhnlichem, wie z.B. der Hintergrundfarbenkombination aus Königsblau (#4169e1), Lindgrün (#3bb78f), Dunkelcyan (#0bab64), wobei Königsblau (#4169e1) die eigentliche Hintergrundfarbe sein sollte und Lindgrün (#3bb78f) mit Dunkelcyan (#0bab64) das Muster bilden sollte. Leider hat die Hintergrundanimation nicht ganz so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt hatten. Vielleicht können wir das ja in der nächsten Stunde beenden.
In den letzten Tagen haben wir uns mit der Frage auseinandergesetzt, wie wir einen Hintergrund erstellen können, der unsere Nutzer bei Laune hält und amüsant wirkt. Dabei sind wir auf die Idee gekommen einen "Particles-JS" Hintergrund zu erstellen. Der Hintergrund, welchen wir gewählt bzw. erstellt haben, soll die Wirkung eines leeren Weltraums vermitteln, was wiederum beruhigend wirken soll, um aus dem stressigen Alltag herauszukommen und entspanntes Lernen zu ermöglichen. Als Farbenschrift haben wir uns für Orange entschieden, weil das die Spontanität beflügelt und Lebensfreude verleiht. Zudem ist Orange auch in der Lage, Selbstvertrauen und Unabhängigkeit bei unseren Nutzern zu implizieren. Darüberhinaus bauten wir unseren Slogan in unsere Webseite ein. Lerne, wann und wo du willst. Dieser Slogan charakterisiert ziemlich präzise die Absicht hinter unserem Projekt. Der Vokabeltrainer soll überall und zu jederzeit abrufbar sein. Der Nutzer soll entscheiden können, wann und wo er lernen möchte. Nachdem nun das Design soweit fertig war, erstellten wir den lange geplanten Button, wodurch mit einem Klick die Weiterleitung zum "Start" des Vokabeltrainers erfolgen sollte. Nun bestand die Schwierigkeit darin, unsere Spracherkennung, das "Webkitspeechrecognition", einzubauen. Mit diesem Problem werden wir uns dann in der nächsten Stunde auseinandersetzen.
In dieser Doppelstunde haben wir uns ausgiebig damit auseinandergesetzt, die "Webkitspeechrecognition" in unsere Website einzubauen. Während die Schwierigkeiten anfangs schier unüberwindbar schienen, waren sie mithilfe der Dokumentation gut lösbar. Als Zusatz wollten wir ebenfalls noch ein Geräusch einbauen, das die richtige Antwort akustisch erkennbar machen sollte. Zwar funktionierte die Wiedergabe der Audiodatei auf Windows, jedoch leider nicht auf iOS. Dieses Problem scheint, da das automatische Abspielen von Audiodateien im Browser von iOS blockiert wird, momentan unlösbar. Deshalb widmeten wir uns der Integration der MySQL-Datenbank. Diese Aufgabe begleitet uns in die nächste Stunde.
Nach mehreren Versuchen, die MySQL-Datenbank einzubauen, fiel uns auf, dass es auch noch eine einfachere Methode gab, die Vokabeln abzurufen und die passende Übersetzung dazu zu erhalten. Nach intensivem Überlegen sind wir zu dem Entschluss gekommen, eine Art Wörterbuch statt der MySQL-Datenbank zu nutzen. JSON (Javascript Object Notation) ist ein programmiersprachenunabhängiges Textformat, das sich sehr zur Datenverarbeitung eignet. Nach anfänglichen Schwierigkeiten, ließ sich die JSON-Wörterbuch-Technik dann doch integrieren.
Nun ist der Vokabeltrainer schon sehr weit gediehen. Der Vokabeltrainer ist bereits in der Lage ungefähr die Hälfte der Vokabeln zu erkennen. Leider muss sich die Seite nach jeder Vokabel aktualisieren, um eine zufällige weitere Vokabel auszugeben. Diese beiden Mängel sind noch zu beheben. Nach der ersten Stunde haben wir es nun geschafft, nachdem die richtige Vokabel erkannt wurde, die nächste Vokabel direkt auszugeben, aber das Problem, dass nicht jede Übersetzung erkannt wurde, bestand leider weiterhin. Selbst nach dem Ende der beiden heutigen Informatikstunden wurde das Problem mit der Spracherkennung immer noch nicht behoben. Daran arbeiten wir in der nächsten Stunde weiter.
Die Spracherkennung wurde heute noch mehrmals getestet und funktioniert einwandfrei. Wir haben auch bereits angefangen, eine Vorlesestimme, welche die abgefragten Vokabeln vorliest, in unsere Webseite einzubauen. Wegen der bereits angesprochenen Sicherheitsblockade, funktioniert die Vorlesestimme leider nicht auf iOS. Zum Glück bezieht sich dies nur auf Webseiten, weshalb wir das Problem mit der Umwandlung unseres Vokabeltrainers in eine App beheben können sollten. Ebenfalls hatten wir uns überlegt, eine Funktion einzubauen, um Vokabeln, die man nicht kennt, überspringen zu können. Das soll erfolgen können, wenn die Spracherkennenung den Begriff "Weiter" vernimmt. Leider ist dies nun zu unserer größten Herausforderung geworden, weshalb wir uns damit noch mehr auseinandersetzen werden. Stattdessen haben wir aber bereits einen Zähler für richtige und falsche Vokablen eingefügt, damit man eine Quote sieht, wie gut, bzw. schlecht man die Vokabeln kann. Die grüne "0" steht dabei für die Anzahl der richtig beantworteten Vokabeln und die rote "0" für die nicht beantworteten Vokabeln.
Heute beschäftigen wir uns damit, die Vorlesestimme in unseren Vokabeltrainer fertig einzubauen, sodass die gefragte Vokabel automatisch vorgelesen wird. Zudem möchten wir einen Button einbauen, der es dem Nutzer ermöglichen soll, direkt auf Knopfdruck zurück zum Menü zu gelangen. Der Einbau des Buttons lief relativ schnell, während das Einbauen der Vorlese-Funktion Zeit benötigte. Mit dem Online-Dienst "AppsGeyser" konnten wir die Webseite bereits zu einer Android App konvertieren. Leider kam es dabei zu Komplikationen, weshalb die App nicht wirklich benutzbar war. Diesem Problem werden wir uns in der nächsten Stunde weiter annehmen und auch versuchen, die App zu einer iOS App zu konvertieren.
Leider scheiterte das VocabNow-Projekt daran, dass ein Apple-Developer-Account benötigt wird, um Apps für iOS zu veröffentlichen, sodass man diese herunterladen kann. Leider ist es aktuell mit unseren finanziellen Mitteln nicht möglich, die jährliche Gebühr von 100€ für den Account zu stemmen. Deshalb entschlossen wir uns in den Herbstferien dazu, ein neues Projekt zu beginnen, welches nicht aufgrund von finanziellen Problemen scheitern sollte. Wir überlegten wir uns eine Evolutionssimulation und kamen innerhalb der Ferien mit dem Projekt schon ein gutes Stück voran. Der Frust des gescheiterten VocabNow-Projektes hatte uns viel Motivation verliehen. Heute arbeiteten wir an der Behebung des Problems, dass sich mehrere Wesen auf einem Feld befinden können und fügten erste Kommentare hinzu, um die Funktionen unseres neuen Projektes verständlich darzulegen. Auch benannten wir einige Variablen um. (Bspw. haben wir nun die Veränderung und den stabilen Wert)
Da die Funktionen des Projektes nun vorerst endgültig sind, haben wir die heutige Doppelstunde damit verbracht, die Dokumentation auf GitHub zu beginnen und die Blogeinträge zu revidieren. Während Daniel die Blogeinträge überarbeitete, editierte Laurenz den Quelltext und versah ihn mit weiteren Kommentaren. Um eine bessere Übersichtlichkeit zu verschaffen, haben wir die Daten der Blogeinträge in einer Tabelle am Anfang aufgelistet. So kann man direkt zum gewünschten Datum springen. Zudem haben wir weitere Grafiken hinzugefügt. Am Anfang der Dokumentaton ist nun ein GIF von der laufenden Simulation zu sehen.
In der heutigen Doppelstunde haben wir weiterhin die Dokumentation bearbeitet. Weitere Grafiken und Texte haben wir hinzugefügt. Dabei haben wir Carbon für die Darstellung der Quelltextausschnitte genutzt, um die Dokumentation ansprechender und schöner zu gestalten. Für die Erstellung weiterer Grafiken, wie beispielsweise dem Genom, haben wir den kostenlosen Service Canva genutzt.
Trotz dessen, dass Herr Buhl in dieser Doppelstunde krankheitsbedingt ausfallen musste, konnten wir selbstständig an unserem Projekt weiterarbeiten. Wir hatten hierzu Kommentare im Quelltext überarbeitet und die Erklärungstexte nochmals verbessert formuliert, weil diese, unserer Ansicht nach, nicht verständlich genug waren. Außerdem haben wir noch passende Abbildungen zu den Texten zur Visualisierung hinzugefügt. Bei der Bearbeitung ist uns noch aufgefallen, dass bei einzelnen Wörtern in der Dokumentation die Quellen fehlten, sodass man per Klick darauf direkt den Link aufrufen kann, weshalb wir diese heraussuchten, und in zu den passenden Wörtern eingefügt haben.
Die heutige Arbeit war sehr erfolgreich, da wir dazu im Stande waren, die Überschriften und Banner für die Dokumentation des Projektes zu erstellen. Darüberhinaus erstellten wir weitere Tabellen, um genauere Details, wie beispielsweise den Mutationswert verständlicher zu erklären. Ein weiterer Aspekt, an dem wir noch ausgiebig arbeiteten war die Erklärung, wie die zufällige Bewegung der Wesen zustandekommt. Diese ist nun bereits gut verständlich, wird in der nächsten Stunde aber noch vereinfacht.
In dieser Doppelstunde haben wir die Erklärung der zufälligen Bewegungen vervollständigt. Daraufhin, da nun der gesamte Quelltext dokumentiert ist, haben wir noch die letzte Funktion erklärt. Die Main()-Funktion. In dieser werden die gesamten Variablen, die als Parameter genutzt werden, initialisiert und letztendlich die Simulation gestartet.
Darüberhinaus würden noch weitere Grafiken und Quelltextausschnitte behilflich sein, um dem Leser das Ganze noch verständlicher darzulegen.
Siehe die Erklärung hier
Heute haben wir uns damit beschäftigt, Python auf Herrn Buhls PC zu installieren, um ein reibungsloses Ausführen des Programms zu ermöglichen. So ist es für Herrn Buhl möglich, sich das Programm sowie den Quelltext anzusehen und auch direkt auszuführen. Da die Installation Pythons jedoch auch mit dem Jans, bzw. Luis' Projekt kompatibel sein musste, und der PC leider relativ langsam ist, ist ein reibungsloses Ausführen des Programms am heutigen Tag noch nicht geglückt. Die Quellen mussten noch, sowohl hier bei den Blogeinträgen und auch bei der Projektseite hinzugeügt werden. Dabei kategorisierten wir die Quellen, um dem Leser eine, auf den ersten Blick erkennbare, Übersicht zu verschaffen. Leider gab es anscheinend ein Problem bei der Speicherung, der in der letzten Stunde hinzugefügten Kommentare im Quelltext. Somit mussten einige Kommentare erneut verfasst werden und andere noch einmal überarbeitet. Alles in allem muss nun lediglich noch das Ausführen des Programms auf Herrn Buhls PC im Computerraum 1 erfolgreich sein, dann ist das Projekt komplett.
Heute sind wir am letzten Tag unseres Informatikprojektes des ersten Halbjahres angelangt. Nun galt es, vor der Abgabe nocheinmal alles zu revidieren, um mögliche Fehler zu entdecken und auszubessern. Dabei sind uns vor allem noch Fehler bei der Orthografie und Interpunktion aufgefallen, die gewiss unnötige Fehler gewesen wären. Heute glückte nun auch endlich das Ausführen des Programms auf Herrn Buhls PC, wodurch der Abgabe eigentlich nichts mehr im Weg stand. Als krönenden Abschluss haben wir noch eine Animation mit Adobe After Effects für unsere Projektseite erstellt, welche dem Projekt nun sowohl ein schönes Logo, als auch ein (Überschrift-)Banner verlieh. Da die Animation das Logo und den Text durch einen Pixel-/Glitcheffekt mit der Zeit aufdeckt, weckt diese Animation die Aufmerksamkeit des Lesers und lässt ihn auf die weitere Dokumentation des Projektes gespannt sein. Unser Projekt ist somit fertig und wir sind stolz darauf.
- Zum Erstellen der Überschrift der Blogeinträge
- Zum ferngesteuerten Arbeiten
- Zur Erstellung der Vokabeldatenbank
- Die Spracherkunng von VocabNow
- Das Hintergrunddesign von VocabNow
- Alternative Datenspeicherung zu MySQL
Seit der letzten Stunde hatten ich und Laurenz bereits versucht im Baumarkt alle nötigen Bauteile zu beschaffen, die wir benötigten, um mit dem Bau der Teslaspule zu beginnen. Unteranderem benötigten wir Kupferdraht, einen Eisenkern, einen Tranformator und weitere Bauteile. Leider fanden wir vergebens etwas, was wir benötigen würden. Aufgrund des Tatbestands widmeten wir uns dem Versuch ersteinmal abzuwarten, um die nötigen Bauteile aus der Physikräumen in unserer Schule zu holen. In diesen beiden Doppelstunden war Laurenz leider abwesend, weshalb ich selbst die Aufgabe der Bauteilenanschafung in die Hand nahm. Zuerst einmal began ich mit dem Umwickeln des Kupferdrahts um den Eisernkern herum, um die Primärspule zu konstruiren. Glücklicherweise verfügte unsere Schule über Kupferdrahtvoräte, die uns zur Verfügung gestellt wurden. Die Herausforderung bei der Herrstellung der ersten Spule, bestand nun darin, das Kupferdraht um den Eisenkern, ohne eine Drehbank zu wickeln.