print logo

Forfører ungdom med smarte sjongleringsballer

Lysende high tech-baller skal friste ungdommen til å velge realfag. Ballene kan også brukes i skoleundervisning, i selskapsleker og i opptrening av motoriske ferdigheter.

SJONGLØRMEKKA: – Det blir lettere å se hva en sjonglør gjør fordi ulike kast fargelegges på forskjellige måter, forteller førstelektor Roger Antonsen. Foto: Yngve Vogt

Smarte sjongleringsballer som skifter farge avhengig av posisjonen til hverandre, skal friste ungdommen til å velge realfag. Ballene inneholder mikroskopiske datamaskiner med bevegelsessensorer. Oppfinnerne er to lidenskapelige sjonglører, førstelektor Roger Antonsen på Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo og Jan Dyre Bjerknes med doktorgrad i robotikk.

– Med sjongleringsballene kan vi øke forståelsen av og kunnskapen om den teknologien vi omgir oss med til daglig. Og vi kan få vist at informatikk er mye mer enn datamaskiner og dataspill. Det er lett å ta med ballene på skoler, shoppingsentre, T-banestasjoner, festivaler og andre steder der ungdom ferdes. Selv om mange er skeptiske til teknologi, vil ingen bli skremt når de får prøve noe så enkelt som en ball som lyser og skifter farge. Likevel er teknologien til stede i all sin kompleksitet, forteller Antonsen og Bjerknes, som fikk formidlingsstøtte fra Forskningsrådet for å utvikle ballene.

Inneholder alt.

Ballene inneholder alle grunnelementene i informatikk, som maskinvare, beregninger, kommunikasjon, programmering og brukergrensesnitt.

– Vi får da formidlet hele bredden i faget, forteller Roger Antonsen.

Maskinvaren er en liten mikrokontroller. Mikrokontrollere er vanlige i alt fra biler til vaskemaskiner, fjernkontroller og mobiltelefoner. For å dele informasjonen seg imellom bruker ballene radiokommunikasjon.

Beregningene i ballene holder styr på hvor meldingene kommer fra og om ballene er i luften eller i hånden. Brukergrensesnittet er meget enkelt. Ballene lyser i forskjellige farger.

– Brukeren kan selv programmere hvordan ballene skal lyse. Programmeringen er like enkel som Lego Mindstorms, forteller Jan Dyre Bjerknes.

Programmeringen kan være så enkel at en ball er rød når den ligger i ro, grønn når den triller og blå når den er i fritt fall. I demonstrasjonsmodellen endrer ballene lysfarge når akselerasjonen endrer seg på en bestemt måte.

– Det ser ut som om en ball får beskjed om å skifte farge når den står stille rett før fritt fall, men slik er det ikke! Ballene skifter farge først når minst to av dem blir sjonglert samtidig.

Svermer med roboter.

Sjongleringsballene er et eksempel på svermteknologi.

– I en sverm av roboter kan den enkelte roboten styres av enkle regler. Likevel kan mange roboter gjøre avanserte ting sammen som den enkelte roboten ikke er i stand til å gjøre alene.

Robotforskere studerer i dag maurtuer og andre sosiale insekter for å finne ut av hvordan man kan få store grupper av roboter til å samarbeide uten å bruke mer regnekraft enn den regnekraften som finnes i den enkelte roboten.

– Det er nettopp dette vi gjenskaper med disse ballene. I foredrag om smarte sjongleringsballer kan vi vise spennet mellom det lokale, enkle og det globale, komplekse.

Akkurat som svermroboter er sjongleringsballene desentraliserte. De er selvorganiserende. Ingen sentral maskin styrer oppførselen til ballene.

– Ballene sender informasjon til hverandre, og hver av ballene får en bestemt farge avhengig av tilstanden de selv er i eller forholdet til de andre ballene.

Vitenskap og kunst.

Oppfinnerne påpeker at ballene ikke bare visker ut grensene mellom ulike fagdisipliner som elektronikk, matematikk og informatikk, men at de også visker ut skillet mellom vitenskap og kunst.

Trond Mikkelsen ved Kunsthøgskolen i Oslo har designet innpakningen til ballene.

– Ballene må tåle smell, men må også være pene å se på, fremhever Bjerknes.

Simulerer epidemier.

De to informatikerne mener ballene er egnet til undervisning i skolen.

– Ved å programmere ballene til å reagere på sine umiddelbare omgivelser, er det enkelt å vise hvordan lokale regler gir opphav til globale mønstre.

Ballene kan brukes til å vise hvordan epidemier sprer seg. Alle klasseelevene er aktive i eksperimentet. De får hver sin ball. Ballene endrer stadig farge.

– Grønt lys betyr at du er frisk, rødt lys betyr at du er syk, og når ballen lyser blått, er du immun. Hvis du er i nærheten av en syk person, vil du med en viss sannsynlighet bli smittet. Vi ser også for oss andre pedagogiske muligheter i klassen, som simulering av økologisk balanse, evolusjon og flokkdannelse.

Roger Antonsen mener ballene også er egnet til rehabilitering.

– Ballen til pasienten kan programmeres til å bli grønn om han klarer å etterape ballbevegelsen til instruktøren. Ballen kan også få ulike fargeindikasjoner avhengig av om man tar den imot mykt eller hardt.

Selskapsleker.

De to informatikerne ser for seg selskapsleker og konsentrasjonsøvelser.

– En lek kan være: Når et lag med hver sin ball får samme farge, må alle ballene kastes samtidig.

Singeltreff er også en mulighet.

– Fargene kan lyse opp og pulsere i takt når matchen er god.

Ballene kan dessuten kobles opp til et musikkgenererende dataprogram.

– På den måten kan man komponere musikk utelukkende med sjonglering, forteller Roger Antonsen, som har en doktorgrad i logikk.

Patent.

Innovasjonsselskapet ved UiO, Inven2, har søkt om patent på ballene.

– Flere kommersielle aktører synes dette høres morsomt ut. Men ballene er fortsatt på idéstadiet, og det må først bevises at ballene kan lages billig nok, påpeker Jannicke Kristoffersen i Inven2.

Ballene blir presentert på Idéfestivalen om digitalisering på Universitetet i Oslo lørdag 17. september.

Emneord: Teknologi, Informasjons- og kommunikasjonsteknologi, Datateknologi Av Yngve Vogt
Publisert 11. okt. 2011 00:00