Besigheim. In den meisten Supermärkten gibt es mittlerweile Kassen oder Einkaufswagen, an denen Kunden die Waren selbst scannen. Doch das klappt nicht immer problemlos. Sei es, weil geistesabwesende Kunden vergessen, Artikel zu erfassen, oder weil ein Barcode nicht lesbar ist. Wer etwas zurücklegen will, muss es erst wieder aus der Liste der gescannten Waren löschen. Da gehen viele Kunden dann doch lieber an eine Kasse, hinter der ein Mensch sitzt.
Daniel Keck, Jakob Bederna und Vincent Englram sind davon überzeugt, dass sie eine bessere Lösung gefunden haben. Die drei Zwölftklässler am Besigheimer Christoph-Schrempf-Gymnasium haben den „SmartCart“ entwickelt. Dieser Einkaufswagen erfasst mithilfe von Kameras und Künstlicher Intelligenz (KI) automatisch, welche Waren hineingelegt und wieder entfernt werden. Am Ende bezahlen die Kunden ohne weiteres Anstehen ihren Einkauf. „Man muss gar nicht nachdenken“, benennt Daniel Keck einen wesentlichen Vorteil.
KI-Experten bewerten die Projekte
Mit dem „SmartCart“ haben sich die Gymnasiasten beim Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz beworben und es bis ins Finale geschafft - zusammen mit neun Teams von anderen Schulen. An diesem Freitag lassen sich die Juroren in Frankfurt die Projekte vorstellen und küren die Gewinner. Der „SmartCart“ konkurriert unter anderem gegen einen KI-gestützten Fingersensor zur Blutzuckermessung und ein Programm, das aus gregorianischen Chorälen neue Werke komponiert. In der Jury sitzen Professoren, Vertreter von Firmen wie dem Chiphersteller Nvidia oder dem Optikunternehmen Carl Zeiss sowie andere KI-Experten.
Seit der Einladung zum Finale konzentrieren sich Daniel, Jakob und Vincent ganz darauf, dem „SmartCart“ den letzten Schliff zu geben. „Die größte Herausforderung“, erklären die Schüler, „war eindeutig die Programmierlogik. Es war schwierig, ein System zu entwickeln, das stabil funktioniert, ohne falsche Erkennungen und mit einem flüssigen Einkaufserlebnis.“ Viele kleine Logikfehler mussten die Schüler beheben; auch das Training des KI-Modells mit Zehntausenden Bildern der Waren war aufwändig.
Feine Unterschiede sind herausfordernd
Mittlerweile könne der „Smart Cart“ die Artikel sehr gut erkennen, sagt Jakob Bederna. Herausfordernd für die KI sei es, Produkte auseinanderzuhalten, deren Verpackungen sich kaum unterscheiden. Zum Beispiel verschiedene Nudelformen desselben Herstellers. Oder die Knoppers-Sorten Milch und Joghurt. „Die unterscheiden sich nur minimal in Farbakzenten“, erklärt Jakob. Macht die KI Fehler, können die Kunden ihr mit der Funktion „Hilf SmartCart“ beim Lernen helfen. Manipulationsversuche werden erkannt und gemeldet.
Ein Informatikkurs am Christoph-Schrempf-Gymnasium hat bei Daniel, Jakob und Vincent das Interesse am Thema KI geweckt. Ihr Lehrer Thomas Zeltwanger machte die Schüler auf den Wettbewerb aufmerksam. Die nötigen Kenntnisse haben sie sich dann selbst geeignet, zum Beispiel mit Programmierkursen im Internet.
Über Publikumspreis können alle abstimmen
Ausgerichtet wird der Wettbewerb vom „Tübingen AI Center“, einem Gemeinschaftsprojekt der Universität Tübingen und der Max-Planck-Gesellschaft. Die Gewinner erwarten ein Preisgeld von 1.500 Euro und Praktikumsplätze bei der Firma Fanuc, die unter anderem Industrieroboter entwickelt. Es gibt Sonderpreise für besonders nachhaltige und ausgefallene Projekte, sowie einen Publikumspreis, der mittels einer Online-Abstimmung vergeben wird. Alle Interessierten können noch bis diesen Freitagnachmittag unter www.bw-ki.de für ihr Lieblingsprojekt votieren.
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