Biogas!

Vi har arbejdet med bioethanol i undervisningen i mange år. Bioethanol har en række fordele dels er det flydende dvs. let håndterbart og dels kan man rimelig let bestemme koncentrationen, brændværdi, blandbarhed m.m.

Efter Putin har delvist lukket for naturgassen, og Thyra-feltet er under renovation, kan man spørge –Kan DK blive selvforsynende med biogas?

Sammen med en HF-klasse lavede jeg en blanding af hovedsageligt snittet+skyllet tang, 2xkaffegrums og en sjat gødning. Blandingen blev overhældt med pløre fra en nærliggende sump. I alt ca. 20 Liter materiale, som blev anbragt i en lukket beholder (rådne-tanken) i stinkskabet.

De første 20 dage skete der ingenting. Derefter begyndte det at boble en smule.

Rådnetanken var tilkoblet et CO2-fang, idet gassen boblede igennem en koble med afløbsrens/phenolphtalein. Derefter en kolbe til opsamling af gas (biogas-fang), som ved tilstrækkeligt tryk skubbede vand fra biogas-fang over i en tredje kolbe (vandopsamler), som havde fri adgang til luften. Dvs. den producerede biogas kan slippe ud af biogasfang, med mindre der produceres virkelig store mængder. Samtidig kan der ikke komme frisk luft ind i rådne-tanken. Systemet er sikret mod eksplosion og er sikret anaerobe forhold i rådnetanken.

Biogas er lidt mere tricky end bioethanol. Det er svært at måle på. Det kan ikke destilleres. Vi kan se, at der produceres gas, fordi det bobler og vand bliver flyttet fra biogas-fanget til vandsamleren. Det er svært at sige noget om mængden og særligt om sammensætningen af biogas, da der nok er noget CO2 i blandingen trods CO2-fanget. Særligt i starten, hvor systemet indeholder O2, produceres CO2, og phenolphtalein-indikatoren i CO2-fanget skiftede meget hurtigt til farveløs.

Det mest synlige bevis på, at der produceres biogas er at indholdet i biogas-fanget kan brænde nogle sekunder. Og det har jeg gjort ugentligt de sidste 1½ måned. Billedet til højre viser den netop synlige blå flamme.

Jeg har rigget en BMP180 tryk-måler op på en Arduino Wemos, og tænker også at forsyne den med en CO2-måler. Systemet kan sende tryk- og CO2-data til Thingspeak, så jeg kan følge processen lidt nøjere. Men om vi kommer frem til et samlet udbytte er tvivlsomt.

Udgivet i Arduino, Biologi, Bioteknologi, Informatik, Kemi, Maker og DIY | Kommentarer lukket til Biogas!

Hvor god er en AI til at besvare en skriftlig eksamensopgave?

Modellerne i maskinlæring (Machine Learning, ML) kan få noget til at ligne intelligens. Systemer, der bruger ML-modeller, kaldes i daglig tale ofte Artificial Intelligence (AI), selv om en generel AI ikke findes.

mikemacmarketing, CC BY 2.0 https://creativecommons.org/licenses/by/2.0, via Wikimedia Commons

Rune Schmidt gjorde på FB opmærksom på, at openAI har en online tjeneste, som benytter ML modeller og adgang til oplysninger på nettet, til at besvare spørgsmål. Og svarene er ikke bare et copy-paste fra Wikipedia -man kan indstille hvor unikt (kreativt) et svar skal formuleres.

Med forventning om, at model-systemet hurtigt ville fejle på viden eller sætningskonstruktion, fodrede jeg det med nogle spørgsmål fra en tilfældig biologi A eksamensopgave (2013 27. aug, opg 1). Da systemet p.t. kun bruger engelsk, er spørgsmålene oversat efter bedste evne.

1. Angiv nedarvningstypen for NF1. Begrund dit svar.

What kind of heredity does the NF1 gene exhibit?

Svar: “The NF1 gene is transmitted in an autosomal dominant pattern, which means that a person only needs to inherit one copy of the mutated gene in order to be affected by the condition. The gene is passed down from generation to generation in a family, with each successive generation having a 50% chance of inheriting the mutated gene. In some cases, the gene can be passed down from a parent who does not have the condition, but this is rare.”

Selv om ‘Angiv’ fordrer et kort svar, får systemet ikke så mange point, fordi dele af “begrund dit svar” er for generel. Der er nogle oplysninger i opgaven, som skal inddrages. En kvik elev kan dog let lave koblingen, men systemet alene kan ikke -nok fordi det ikke har fået hele teksten.

Jeg var sikker på, at systemet ville fejle på NF1, men det gen “kender” det godt. Ordet “transmitted” ville jeg ikke bruge om et gen, fordi jeg kommer til at tænke på smitsomme sygdomme, men måske er det ok på engelsk.

Der mangler nogle flere fagbegreber fx heterozygot, genotype, fænotype, allel. Så 1-0 til os!

2. Forklar, hvordan et protein som fx neurofibromin kan være med til at kontrollere cellers vækst.

Explain how a protein, i.e. neurofibromine, can regulate cell growth

Svar: “Proteins can regulate cell growth by interacting with other proteins in the cell to either promote or inhibit cell growth. For example, neurofibromine can interact with proteins that promote cell growth, such as growth factor proteins, to increase the rate of cell growth. Alternatively, neurofibromine can interact with proteins that inhibit cell growth, such as tumor suppressor proteins, to reduce the rate of cell growth.”

Svaret er igen lidt kortfattet og en dygtig elev ville nok tilføje noget om genregulering. Men svaret er acceptabelt, så 1-1.

3. Gør rede for, hvorfor et stort gen må forventes at have en høj spontan mutationsrate.

Explain why a large gene is expected to have a high rate of spontaneous mutation.

Svar: “There are several reasons why a large gene is expected to have a high rate of spontaneous mutation. First, a large gene is likely to have more DNA bases than a small gene, so there are more opportunities for mutations to occur. Second, a large gene is likely to be involved in more biochemical processes than a small gene, so it is more likely to be affected by environmental factors that can cause mutations. Finally, a large gene is likely to be more complex than a small gene, so it is more likely to contain mutations that can affect its function.”

Flot at den inddrager flere relevante forklaringer. Svaret er noget generelt, og flere detaljer ville give flere point. 1-2 til systemet.

4. Forklar, hvorfor forskellige mutationer kan medføre NF1 i forskellig sværhedsgrad

Explain why different mutations may cause varying degrees of Neurofibromatosis (navn hentet i opgaveteksten)

Svar: “Different mutations may cause varying degrees of Neurofibromatosis because they can affect different genes that are involved in the development and maintenance of the nervous system. Some mutations may only affect a single gene, while others may affect multiple genes. The severity of the condition can also be affected by the location of the mutation within the gene.”

Måske et ret kort svar fra systemet, omend det mest essentielle er med. Opgaveteksten inddrager deletion og punktmutation, så der skal flere detaljer på (og gerne en figur), hvis svaret skal give max point.

Men svaret er acceptabelt og består i sig selv Turing testen, selv om jeg godt kunne tænke mig flere konkrete detaljer og relevante begreber. 1-3 til systemet.

5. Vurder, om man ved at screene sæddonorer kan undgå at videregive NF1.

Assess wether it is possible to avoid Neurofibromatosis by screening sperm donors?

Svar: “There is no known way to prevent neurofibromatosis, as the cause is unknown. There is no way to screen sperm donors for the condition.”

Her fejler systemet. Ifølge opgaven er genfejlen og arvegangen kendt, og kan dermed findes i en gentest. Enten er modellens viden ikke opdateret (hvilket jeg tvivler på) eller spørgsmålet er ikke stillet på en sådan måde, at den kan give det rigtige svar.

Dertil bør et vurderingsspørgsmål besvares med en forklaring, der kan understøtte og give argumenter for den vurdering, der er foretaget. Her giver systemet ingen forklaring. 2-3.

Endeligt resultat: 2-3 til systemet, og med en grænse på 50% rigtige, er det bestået.

—–

Der er selvfølgelig mange mellemregninger. Måske har jeg lige ramt en opgave med mange spørgsmål på lavt taksonomisk niveau?

Systemet har svært ved at være konkret, nok fordi den mangler kontekst. Alligevel synes jeg, at den er overraskende god. Jeg tror godt, at det kan passere Turing testen (ikke til at skældne fra et menneske).

Det ville være interessant, at undersøge om systemet kan give mere konkrete svar, hvis det fik mere tekst med flere relevante fagudtryk fx ved at hvert spørgsmål blev fordelt på 3-4 underspørgsmål, og det endelige svar blev sat sammen ud fra svarene på underspørgsmålene.

Måske kræver det mere tid og fagligt overskud at formulere de fire underspørgsmål til systemet og sammenskrive svaret, end det kræver, at finde og skrive svaret selv. Men systemet har også en indstilling, hvor systemet kan udfylde et hul i en sætning, hvilket gør det nemmere at koble svarene sammen.

Desværre er det mit indtryk, at mange elever netop arbejder på den måde, at de først plukker inspiration fx på studieportalen (eller nu openAI), og derefter sammenskriver/formulerer deres “eget” svar.

Men det er ikke nyt. Vi har kæmpet mod studieportalen i flere år. Heldigvis kan systemet endnu ikke gemmes lokalt. Og sproglærerne har vist kæmpet mod AI et stykke tid (Google Translate).

  • Vi skal tænke os endnu mere om, når vi stiller faglige spørgsmål: Hvordan kan spørgsmålet stilles så kontekst-afhængigt, at et computer-system med adgang til Wikipedia, ikke kan besvare det?
  • Adskille med og uden hjælpemidler oftere.
  • “Os mod systemet” er en udfordring, der skal blive til “os med systemet”. Vi må prøve at bruge adgangen til IT-systemer, frem for kun at kæmpe imod dem.
Udgivet i Biologi, Maskinlæring, Skriftlighed | Kommentarer lukket til Hvor god er en AI til at besvare en skriftlig eksamensopgave?

Escape game 2022

2022 er sluttet med beskeden om, at 3g informatik C ikke skal til prøve, hvorfor vi ikke har brugt tid på at trænet op til eksamen. Holdet har arbejdet på et escape room, og årets afslutning har givet tid til at prøve en del andre gåder og tests af end normalt.

Vi har arbejdet på et rum, til flere brugere (2-3), så gåderne i højere grad kan være gemt og brugerne skal arbejde sammen for at løse dem. Vi har satset på det nederste flow i figuren herunder, da det øverste er alt for følsomt for fejl ved systemer eller brugere.

Gåderne er alle baseret på Micro:bit, og her følger et udpluk:

  • Æske der skal drejes: Brugeren skal ryste, vippe til venstre, tabe og vippe til venstre i den angivne rækkefølge. For hver korrekt manipulation viser systemet et nyt tal i displayet. Tallene er koden til en kombinationslås på en kasse, som står et andet sted. I kassen ligger en tabel over morse-koder. Udfordringer: Æsken nulstiller, hver gang den rystes lidt, hvorfor brugeren kan blive forvirret over rækkefølgen af tal.
  • Drejeskive-telefon: Brugeren skal løfte røret og lytte til korte og lange bip, derefter finde ud af, at der er tale om morsekode og bruge tabellen fra forrige opgave. Bippene er koder for et bogstav. Brugeren skal dreje bogstavet (der er både tal og bogstaver på skiven), hvorefter der kommer en ny morse-kode-lyd i røret. Når alle er korrekte sendes signal til en kasse, som spiller en melodi via en højttaler. Kassen skal åbnes og indeholder nøglen. Udfordringer: Der skal drejes ret insisterende før telefonen registrerer korrekt.

Drejeskivetelefonen fungerer næsten, dvs. man skal dreje skiven helt i bund, for at få det rigtige tal. Og de højere værdier (>5) rammer af og til ved siden af fx du drejer 8, men telefonen tæller en puls forkert og viser derfor 7. Det gør det svært for en bruger, som ikke må få hjælp undervejs. Et kompromis kunne være, at indrette brugen således, at brugeren bliver bedt om at dreje fx 3, men systemet accepterer både 2, 3 og 4 som svar. Næste tal skal så være langt fra fx 7, og her vil systemet acceptere at der drejes 6,7 eller 8.

  • Røg-maskine: En æske med en blinkende arkadeknap, og brugeren skal trykke det antal gange, som knappen blinker. Fx knappen blinker 3 gange og holder en pause. Brugeren skal trykke 3 gange på knappen. Derefter blinker knappen 5 gange. Dét havde brugerne meget svært ved at finde ud af. Med lidt hjælp fik brugerne trykket de rigtige antal gange, som aktiverede en anden mikro:bit, som var forbundet til en røgmaskine. Da den tændte blev brugeren overrasket, men forbandt ikke egen adfærd (klik) med tænding af røgmaskinen. Blink og pauser skal være meget tydeligt adskilte.

Hvad tager jeg med? Igen må brugertests være vejen fremad. Eleverne skal i mindre grad involveres i tema og bygge kredsløb, men i højere grad udleveres halv-/hel-færdige systemer, som eleverne kan modificere. Et oplagt tema er lagerrum på en skole dvs. almindelige skoleting, som pludseligt får en ny funktion. I år havde vi fået lov at bruge skolens værksted, som rum, hvilket var meget stemningsfuldt.

Tests har vist, at det er svært for brugeren at finde den rigtige rækkefølge for gåderne. Eleverne har brugt lang tid på at færdig-udvikle systemerne, som egentlig har virket i en del moduler, men skal testes og rettes til, så de passer med de andre gåder. Enten er det fint nok ellers skal forløbet sættes mere i system, så det er fast hvilket system, der skal signalere til hvilket system, og hvilken ramme/tema, der skal være i rummet.

Udgivet i Elektronik, Informatik, Maker og DIY, Micro:bit | Kommentarer lukket til Escape game 2022

Drejeskive-telefon og Micro:bit

Klokken, som normalt sidder bagest i telefonen, er fjernet og en Micro:bit er monteret i stedet. Kun USB ledningen stikker ud, så bit’en kan få strøm og kan blive omprogrammeret. Efter at have lokaliseret benene til højttaler, drejeskive og afbryder kan disse nu tilgås via hhv. pin po, p1 og p2. De to sidste enheder anvender samme GND.

drejeskiven tilgås via telefonens ben 15, og afbryderen via ben 11.

Drejeskiven fungerer, som beskrevet (http://gymlab.dk/2022/01/en-gammel-telefon/) ved at et kredsløb meget hurtigt etableres og afbrydes et antal gange alt efter hvor langt skiven drejer. Kredsløbet kan dermed sende strøm i en række pulser:

På kurven ovenfor er drejet hhv. 1, 2, 3, 4 og 9. Antallet af pulser kan tælles af en Micro:bit, idet blokken “on pin P1 pulsed high” kaldes for hver puls: https://makecode.microbit.org/_cTjDfLe5mYsu:

Koden er bl.a. inspireret af denne post: https://makecode.microbit.org/projects/rotary-dial-radio

Når der er mere end 300 ms mellem to pulser, betyder det, at drejeskivens rotation er færdig, og resultatet kan vises og tilgås via variablen “pulseCount”.

Man fornemmer på kurven ovenfor, at ni-tallet giver større risiko for fejl-tælling, da pulserne nogle gange er lidt længere eller kortere end gennemsnittet. Et drejet ni-tal bliver således nogle gange målt som 8 eller 10 af Micro:biten, mens de små tal (1-5) fungerer bedre. Cutoff på 300 ms for en puls kan evt. fin-tunes.

Mulige Escape Room opgaver kan være:

  • Telefons højttaler gentagende bipper 3 gange med en pause imellem. Brugeren skal derefter dreje tallet 3. Tonen skifter og nu bippes der 5 gange indtil brugeren drejer et fem-tal osv. Når gåden er løst (fx efter fire tal), blinker Micro:bit via 5×5 LED displayet, et tal ud gennem bagenden, som er forsynet med klart plastik. Dette tal skal bruges til en kodelås.
  • En anden telefons højttaler bipper et tal, som skal drejes på den første telefon.
  • Den endelige løsning på gåden kan sendes til en Micro:bit midt i rummet, eller en Micro:bit, som brugerne har med. Løsningen skal bruges til en kodelås.

Jeg vil gerne lægge vægt på brugernes samarbejde og bevægelse. Derfor er det fristende at lade flere enheder tale sammen, så brugerne skal “være flere steder på een gang”, for at løse gåden.

Udgivet i Elektronik, Informatik, Maker og DIY, Micro:bit, Programmering | Kommentarer lukket til Drejeskive-telefon og Micro:bit

En gammel telefon

Gamle fastnet-telefoner med drejeskive som billedet nedenfor, kan være sjovt legetøj. De er genkendelige og indeholder skiven, en højtaler, mikrofon, afbryder og evt. en klokke, som man kan manipulere med fx ifm escape room.

20091023 Kirk F68

De gamle drejeskrive-telefoner anvender mekanik som hurtigt lukker og åbner et kredsløb, når drejeskiven kører tilbage. Det resulterer i et antal elektriske puls-slag svarende til det nummer, som er valgt på drejeskiven. Nogle drejeskive-telefoner bruger vist en lysmåler og små LED-er på drejeskiven, til at fremkalde pulsene.

Micro:bit har en tidstæller (running time), der kan anvendes til at registrere hvor lang hver puls er. Hvis en puls er under 200 ms lang inkrementeres nummerviseren, og når der ikke er flere pulser, vises resultatet (tal mellem 0 og 9) på micro:bit’en. Koden i JS:

pins.onPulsed(DigitalPin.P0, PulseValue.Low, function () {
    led.plot(0, 0)
})

pins.onPulsed(DigitalPin.P0, PulseValue.High, function () {
    led.unplot(0, 0)
    pulseCount += 1
    lastPulseMs = input.runningTime()
})

let lastPulseMs = 0
let pulseCount = 0
pins.setPull(DigitalPin.P0, PinPullMode.PullUp)

basic.forever(function () {
    serial.writeValue("x", pins.digitalReadPin(DigitalPin.P0))
    if (pulseCount > 0 && input.runningTime() - lastPulseMs > 200) {
        basic.showNumber(pulseCount - 1)
        pulseCount = 0
    }
})

Det er afgørende at forsyne den pin, som pulserne skal måles på, med en pull up modstand. Denne er indbygget i Micro:biten og kan aktiveres med kommandoen pins.setPull(DigitalPin.P0, PinPullMode.PullUp) hvilket vist kun fungerer for et udvalg af pins fx p0, p1 og p2.

Målet er nu, at bygge en Micro:bit ind i telefonen. Bit’en sender signal til en anden Micro:bit “udenfor” telefonen med de tal, som der drejes på skiven.

En udfordring er feedback, men måske kan det gives via Micro:biten udenfor telefonen eller gennem den højttaler, som er indbygget i telefon-røret.

De ben i telefonen, som giver adgang til hhv. drejeskrive, højttaler og afbryder kan findes ved at bruge en Mirco:bit som et simpel multimeter til at måle om der er forbindelse i kredsløbet. Igen gives anvendes en pull-up setting på pin p0, og der tilføjes (JS): “serial.writeValue(“x”, pins.digitalReadPin(DigitalPin.P0))”.

Herefter kan de to ledninger forbundet til hhv. GND og p0 placeres på forskellige ben i telefonen, og p0 status kan aflæses over tid i et diagram i MakeCode-interfacet (klik på device).

Her er fx målt på afbryderen, når denne aktiveres tre gange, og signalet fra p0 dermed skifter fra 1 til 0.

Enjoy

Udgivet i Elektronik, Informatik, Micro:bit, Programmering | Kommentarer lukket til En gammel telefon

Har du talt med din røgmaskine?

En billig røgmaskine er et godt stykke legetøj, som jeg har brugt til Halloween, fødselsdage og Escape Rooms gennem de sidste par år. Meget effektfuld på en nem og billig måde. Røgvæske består af ufarligt vand og glycerol, som via en pumpe føres forbi et varmelegeme. Ved opvarmning fordamper væsken, men fortættes hurtigt igen via glycerol-molekylernes meget polære overflade -røgen er skabt. Maskinen er udstyret med en slags fjernbetjening (kablet) og en timer -når den er aktiveret sender den røg ud i sekvenser a 2 minutters røg og 2 minutters pause.

Via et voltmeter og lidt reverse engineering har jeg fundet den forbindelse, der forsyner pumpen med strøm (+ og -). Her har jeg lavet et snit i + ledningen (rød) og forlænget den med to kabler, som går ud af maskinen (gule på billedet herunder). Når de to kabler forbindes, genetableres den strømførende forbindelse, pumpen starter og maskinen pumper røg ud.

røgmaskinens indre

De to nye kabler kan tilsluttes et relæ, som kan styres af en mikrocontroller (fx Arduino eller Micro:bit). Når relæet aktiveres fx fra en Arduino, genetableres forbindelsen i røgmaskinen.

røgmaskinen aktiveret af en Arduino via relæ.

Arduino kan styre et 5V relæ, mens Micro:bit skal bruge et relæ med 3V styrespænding. Fordelen ved Micro:bit er bl.a. at den kan umiddelbart modtage radiosignaler fra en anden bit, hvorfor man kan skabe en egentlig trådløs fjernbetjening eller aktivere den, når nogen kommer tæt på med deres bit.

Da det kun er den ene ledning, som jeg har modificeret, og denne er godt isoleret, burde der ikke være nogen sikkerhedsmæssige udfordringer.

Oprindeligt var det min plan at hacke røgmaskinens fjernbetjeningen, men jeg for sikker på kredsløbet og valgte derfor at gå ind i selve maskinen.

Udgivet i Elektronik, Informatik, Maker og DIY, Micro:bit | Kommentarer lukket til Har du talt med din røgmaskine?

Eksamen i informatik C

Informatik C har en lidt usædvanlig eksamensform: Gruppeforberedelse på 24 timer, hvorefter eleven individuelt præsenterer løsningen på en konkret opgave herunder for 1) planlægning, 2) gennemførsel og 3) evaluering af løsningen. Undervejs argumenteres for valg af metoder og teorier:

  1. Planlægning kan inddrage udviklingsmodel (lineær fx vandfald eller iterativ fx SCRUM), markedsføringsstrategi fx via SOME, on/offline, flowcharts, ER diagrammer, undersøgelse af målgruppe (persona’er) og usecases, interviews, kravsspecifikation, sikkerhed.
  2. Gennemførsel kan involvere prototyper, programmering (kontrolstrukturer), gestaltlove, farver m.m.
  3. Evaluering kan involvere test og fejlretning, brugertest (fx tænkehøjttest).
  4. Endelig kan der perspektiveres til innovation, brugeroplevelse eller forholdet til samfundet.

De fleste elever kan levere en forberedt præsentation, der kunne virke som om, at det er til en toppræstation. Men det er ikke meningen, at alle elever skal have 10 og 12.

Men med så lang forberedelsestid og mulighed for sparring i gruppe, skal der stilles store krav til det indhold eleverne præsenterer. Dertil skal der stilles uddybende spørgsmål, som ikke er for ledende, og som viser hvor godt eleverne er inde i relevante teorier, deres overblik, samt deres evne til at udtrykke sig præcist og i fagsprog. Det vil ofte tage nogle eksaminationer at spore sig ind på hvor det egentlige niveau ligger.

På en måde er det en eksamensform, som jeg rigtig godt kan lide, fordi den afspejler den måde man arbejder i faget. På den anden side er det en eksamensform, hvor eksaminator og censor kan komme på hårdt arbejde, fordi der skal spørges meget ind til elevernes viden, forståelse og kompetencer, for at det egentlige niveau kan vurderes.

Udgivet i Digital Dannelse, Informatik, Programmering | Kommentarer lukket til Eksamen i informatik C

Vækstlys

Jeg har flere gange forsøgt med plantevækst uden sollys, men ved brug af forskellige LED lyskilder. Hver gang har jeg tvivlet lidt på lyskildernes effekt bl.a. fordi de ofte er strømforsynet med ca. 5V spænding, og det må begrænse energien, der kommer fra LED’erne.

Jeg tror derfor ikke der er nok energi i lyset til at sørge for plantevækst. Det har jeg fået indikationer om flere gange, hvor planterne enten ikke gror eller ser svedne ud trods rigeligt blåt og rødt lys. Og først når planterne er blevet udsat for 250V LED-baseret vækstlys (omend den reelle spænding er noget lavere), er planterne begyndt at gro.

Men nu tror jeg, at jeg har luret tricket blandt “vertikal vækst”-folkene.

planter uden lys

Svaret er mikrogrønt, som er små spirer af fx basilikum, ærter, kål, kløver o.l. En af fordelene ved dem er, at det meste af deres energi-behov kommer fra frøet, så energi skal ikke tilføres via fotosyntese. Alligevel har de brug for lidt lys, hvorved de danner klorofyl og lidt større blade, og det svage lys fra 5V LED’ere er nok til at aktivere denne proces. Uden lys danner de overvejende lange stængler og ingen klorofyl eller blade.

En anden fordel ved mikrogrønt, er at man kan spise hele den grønne del dvs. stængel og blade. Dvs. næsten al energien fra frøet går til de spiselige dele. Til gengæld når planen aldrig at reproducere sig, og nye frø skal komme fra en anden kilde. Mere traditionelle afgrøder fx kartofler, bønner, korn o.l. spiser man kun de stivelsesholdige plantedele, mens stængel o.l. betragtes som affald, så mikrogrønt udnytter en større del af planten.

Planter i LED lys
Planter i sollys

Det er tvivlsomt om man kan blive mæt af de mikrogrønne skud alene eller om de blot skal betragtes som et supplement til andre afgrøder.

Udgivet i Biologi, Innovation | Kommentarer lukket til Vækstlys

Lockdown AV-hacks

Med masser af virtuel undervisning under lockdown har jeg af lyst og nød lavede forskellige hacks af mit audio-visuelle (AV) setup. Vi bruger MS Teams til online møder med elever, så hacks skal virke med det.

Mobil som overhead webcam: Ud over det indbyggede webcam i computeren, har jeg savnet at animere og tegne på tavlen. I mangel af touch-funktion og et ekstra webcam, har jeg brugt min smartphone (Android) som eksternt kamera. Telefonen bliver monteret for enden af et gammelt arkitektlampe-stativ via en billig mobil-holder, som jeg havde liggende og flyde, så telefonens kamera filmer ned mod bordet (billede til højre). Videofeedet kan sendes fra telefonen via kabel eller via bluetooth med en smule lag. Via et USB-c kabel sluttes telefonen til PC, og jeg har investeret 40 kr i appen DroidCam, som gør telefonen til et ekstra kamera, der kan vælges i Teams på lige fod med det integrerede webcam.

Stativ med mobil-holder og mikrofon.

Overhead kameraet bruger jeg til at flytte rundt på papirbrikker, som jeg har lavet på forhånd, som en slags realtime tegnefilm (eksempel nedenfor). Og jeg bruger det til at tegne processer og kemiske forbindelser. Af og til beder jeg eleverne tegne med.

Andre hacks med kamera: Jeg har optaget en video af mig selv, hvor jeg ser opmærksom ud, og som jeg kan afspille i OBS (gratis videofeed-management software) og streame feeded til Teams, fx når jeg sidder i møde. OBS lagger desværre en smule i mit setup. Jeg har også hentet programmet SnapCam, som kan lægge forskellige filtre på mit videosignal, som kendes fra SnapChat o.l. Sjovt, men ikke så produktivt.

Støj på mikrofon: Min eksterne mikrofon Samson Go er en lille bærbar mikrofon af relativt høj kvalitet, som jeg tidligere har brugt rigtig meget. Der skabes desværre noget støj, når den klipses på min skærm, måske grundet interferens med signaler fra skærmen. Dertil overtager Teams indstillingerne med den mikrofon man vælger, og skruer automatisk dens følsomhed op på MAX. Det kan også være medvirkende til at den udsender meget mere støj.

Virtuel mikrofon: En løsning har været at flytte mikrofonen til et andet stativ, så den ikke sidder direkte på PC’en OG installere en virtuel mikrofon via softwaret VB audio cables. Jeg har sat den fysisk mikrofon til at optage med nedsat følsomhed, og signalet sendes videre til den virtuelle mikrofon, som sender signalet videre til Teams. Teams skruer automatisk helt op for den virtuelle mikrofons output, men det gør ikke noget, da jeg kan styre input’et fra den fysiske mikrofon separat.

Udgivet i Flipped, Office 365 | Kommentarer lukket til Lockdown AV-hacks

Det intelligente væksthus

Jeg har fået mulighed for at afprøve et nyt kit til automatiseret biologisk produktion i samarbejde med PodConsult, som har udviklet kittet i samarbejde med xinabox. Kittet ligger sig mellem hydroponics (plantevækst i et stenuld med meget vand tilstede) og vertikal vækst (plantevækst med LED-belysning i flere etager), og et baseret på Micro:bit.

Micro:bitten har vist sig som en lettilgængelig platform med en mangfoldighed af muligheder. For nybegyndere kan de indbyggede I/O-enheder kodes med blokke, mens øvede kan kode den i Python eller JavaScript og tilslutte eksterne enheder og forbinde den til internettet. På mange pædagogiske punkter overgår Micro:bit andre platforme som Arduino og Raspberry pi.

Kittet skal afprøves i et stx biologi c hold med ca. 30 elever. Eleverne skal gå fra Micro:bit nybegyndere til øvede på meget kort tid. De kommer med stor erfaring i at bruge digitale redskaber, men nok uden forudsætninger for programmering. Det bliver nok forløbets store spørgsmål:

Er Micro:bitten så lettilgængelig, at eleverne kan lave et kompliceret teknisk setup på 1-2 moduler med en rimelig grad af selvstændighed?

Heldigvis er jeg der til at støtte dem, så de kan arbejde efter en kogebog, hvis deres egne kompetencer svigter. Det går selvfølgelig ud over selvstændigheden, så forhåbentligt kan de kode Micro:bitten selv efter nogle generelle instrukser.

Fra læreplanen dækker vi kernestoffet om økosystemer, arters samspil med hinanden og miljøet, stofkredsløb og energikæder, diversitet. Læreplanen indeholder også et punkt om biologisk produktion, samt digitale kompetencer idet eleverne ifølge 2017 reformen skal arbejde med at udvikle digitale produkter.

Forløbet indeholder følgende faser:

  1. Introduktion til økosystemer, primær produktion, stofkredsløb og energi-kæder.
  2. Transport over cellemembran
  3. Forsøg med plantevækst i en fortyndingsrække af gødning. Forsøget illustrerer både gødning som den begrænsende faktor og effekten af osmose på planterne.
  4. Ret hurtigt sætter vi gang i plantevækst: Vegetativ formering af diverse planter (basilikum, tomat, m.m.) i stenuld.
  5. Indledende øvelse med at tilslutte og kode Micro:bit. Fx mål temperaturen og få den vist i display’et.
  6. Eleverne arbejder i grupper på at teste de enkelte dele af væksthus. Således er der grupper der afprøver:
    1. LED-lys. Hvilke farver?
    2. Væskestand-sensor (floatmeter) og ventil til at tillede mere vand. En periode med tørke er måske ønskværdig.
    3. Gødningsmængde i vandet (SDK-sensor)
    4. Temperatur i væksthuset
    5. Evt. pH meter
  7. Elever eller lærer samler alle sub-systemerne på et enkelt board, og alle koderne i et enkelt program. Senere tilføjes dataopsamling til skyen i form af tjenesten Thingspeak. Vi indsætter data på en webside via iframes.
  8. Landbrug og væksthuset som økosystem, hvilke stofkredsløb og energikæder er der og kan vi måle dem?
  9. Hvilke fordele og ulemper er der ved væksthuset. Biodiversitet (arter, økosystemer og genetik)
  10. Er der noget som skal ændres i væksthuset?

Tiden vil vise om planen skal rettes til (som sædvanligt).

p.t. er der nogle udfordringer med at få gang i plantevæksten i vækst-teltet, som jeg har set før. Der sker ingen bladvækst (dog rodsætning) og nogle blade krøller sig lidt sammen og der ses brune pletter hist og her. Nogle af de forklaringsmodeller jeg arbejder med er:

  • For meget LED-lys. Dog usandsynligt, da jeg kun har 3 strips i en afstand af ca. 40 cm. Jeg har slukket den ene strip og sat en timer på de resterende, så kassen kun får 16 timers lys, uden synlig effekt.
  • For høj temperatur. Den er ikke over 25 grader C, og flere af planterne (tomater) er tropiske og tåler høje temperaturer. En lille blæser viser ingen synlig effekt.
  • For meget gødning. Usandsynligt. Jeg har doseret 1 dråbe pr. ca. 50 mL.
  • For meget vand. De fleste af planterne har rødderne i vand hele tiden (hydroponics). Kombineret med LED-lys og høj temperatur, kan bladene opleve at optage for meget vand, med cellelysis til følge. Jeg har sat nogle planter i kassen, som står i jord og dermed kan udtørres periodevis. Resultat venter..
  • Utilstrækkelig lys-intensitet. Jeg har en anden LED-pære liggende, som jeg ved virker, da den har givet vækst før. Dog skulle planterne dengang bruge en uges tid på at vende sig til forholdene. Den må jeg prøve.
  • Utilstrækkelige bølgelængder. Selv om LED-strippene har både røde blå og hvide LED’er, kan det være en blanding af lys som ikke er optimal. Løsning: se ovenfor.

Problemet er ikke afgørende for om projektet lykkes -vi skal ikke leve af høsten endnu.

Udgivet i Biologi, Bioteknologi, Elektronik, Micro:bit | Kommentarer lukket til Det intelligente væksthus