Einfache Automaten mit Lego Mindstorms praktisch umsetzen Mag. DI Bernhard Löwenstein Institut zur Förderung des IT-Nachwuchses http://www.facebook.com/ifit.org b.loewenstein@gmx.at Mag. DI Dr. Monika Di Angelo Technische Universität Wien http://www.auto.tuwien.ac.at diangelo@auto.tuwien.ac.at

Agenda Motivation UML-Zustandsdiagramm leJOS NXT Behavior Programming StateMachine-Framework DEMO: Alarmanlage IFIT als Brückenbauer Diskussion

Motivation Darstellung von Abläufen in graphischer Form heute in vielen Disziplinen erforderlich (z.B. Prozessabläufe in Industrie und Wirtschaft) SchülerInnen erleben Modellierung oftmals als etwas Abstraktes Einsatz von Lego Mindstorms NXT macht SchülerInnen zumeist Spaß Idee: Automat mittels UML-Zustandsdiagramm modellieren und mittels Lego Mindstorms NXT praktisch umsetzen

UML-Zustandsdiagramm Diagrammart der Modellierungssprache UML gibt alle relevanten Zustände wieder, die System zur Laufzeit annehmen kann gibt wieder, welche Ereignisse zu Zustandsübergängen führen eignet sich bestens um Funktionsweise einfacher Automaten darzustellen Syntax aufgrund ihrer Beschränktheit einfach zu verstehen

leJOS NXJ Java API zur Programmierung von Lego Mindstorms NXT Plug-In ermöglicht nahtlose Integration in Eclipse kostenlos erhältlich und nutzbar

Behavior Programming Bestandteil von leJOS NXJ ermöglicht einfache Umsetzung von Verhaltensmustern Aufbau Klasse Arbitrator kontrolliert zyklisch, welches Verhaltensmuster zu aktivieren ist Interface Behavior mit Methoden action(), suppress() und takeControl() dient zur Definition von Verhaltensmustern Problem: keine Berücksichtigung des Vorzustands bei Zustandsübergangen

StateMachine-Framework basiert auf Behavior Programming von leJOS NXJ Vorteil: Berücksichtigung des Vorzustands bei Zustandsübergangen einfach möglich  bestens zur Umsetzung von UML-Zustandsdiagrammen geeignet kostenlos erhältlich und nutzbar Aufbau Klasse StateMachine  mit Klasse Arbitrator vergleichbar abstrakte Klasse State mit Methoden activateState() und doAction()  mit Interface Behavior vergleichbar

DEMO: Alarmanlage (1)

DEMO: Alarmanlage (2)

IFIT als Brückenbauer Institut zur Förderung des IT-Nachwuchses (IFIT) gemeinnütziger Verein entstand im Dunstkreis der Technischen Universität Wien finanziert sich fast ausschließlich über Privatspenden und Firmensponsoring Durchführung von Roboter-Workshops für Kinder und Jugendliche Wochenend- und Ferienkurse gemeinsame Projekte mit interessierten Schulen Interesse? Bitte um Kontaktaufnahme! persönlich bei eDidaktik 2012 http://www.facebook.com/ifit.org ifit@gmx.net

Diskussion Erfahrung mit Lego Mindstorms NXT in Schule? Erfahrung mit leJOS NXT in Schule? Erfahrung mit Modellierung in Schule?