Informatik und Naturschutz haben viel mehr gemeinsam, als man auf den ersten Blick glaubt. Eine junge Studentin der Otto-von-Guericke-Universität hat damit in Deutschland Furore gemacht.

Mathematik, Informatik, Künstliche Intelligenz – all das scheint Katharina Bade im Blut zu liegen. Verwunderlich ist das nicht, denn sowohl die Großeltern, als auch die Eltern haben sich der Wissenschaft beziehungsweise der Arbeit mit Daten verschrieben. Die Mutter arbeitet als Professorin für Informatik an einer Hochschule in Sachsen-Anhalt, der Vater hat eine Firma, die sich mit Software-, App- und Webentwicklung beschäftigt.

Schon in der Grundschule waren Knobelaufgaben, Rechenpyramiden oder mathematische Aufgaben für das aufgeweckte Mädchen spannend und interessant. Und wenn die Mutter einen kleinen Roboter mit nach Hause brachte, dann war der natürlich viel interessanter als Puppen.

Bei diesem Talent kam für sie folgerichtig vor allem das Siemens-Gymnasium in Magdeburg infrage, das mit seinem Schwerpunkt bei den Naturwissenschaften einen guten Ruf hat. Dort übersprang sie sogleich eine Klasse, machte mit 16 Jahren das Abitur und studiert nun an der Otto-von-Guericke-Universität mit 17 Jahren schon im zweiten Semester.

Noch in der Schule, in der 7. Klasse, faszinierte sie schon die Informatik. Bei der Überlegung, ob sie nicht ein eigenes Projekt auf die Beine stellen könnte, kam sie zusammen mit einer Lehrerin auf die Idee, die Falken im Dachgebälk der Schule zu beobachten.

Aber nur beobachten, das wäre für eine angehende Informatikerin mit diesem Talent natürlich viel zu einfach. Also wurde eine Kamera installiert und ein kleines Programm geschrieben, mit dessen Hilfe ein Mini-Computer alle 60 Sekunden ein Foto vom Nest machte. So konnte man beobachten, was dort passiert, Daten sammeln und auch Videos gab es. Das reichte Katharina Bade aber immer noch nicht.

Sie erdachte ein neuronales Netz mit Künstlicher Intelligenz, mit dessen Hilfe die inzwischen 500 000 Fotos, Videos und Daten in sechs Kategorien ausgewertet werden konnten. Diese Künstliche Intelligenz wurde nun mit den vorhandenen Daten „trainiert“, um zu erkennen, ob das Nest leer ist, ob Eier darin liegen, ob es Küken gibt, oder die Eltern die Jungen richtig ernähren können. So ergibt sich ein lückenloses Gesamtbild über das Brutverhalten, in dem wie auf einem Zeitstrahl genau ermittelt wird, ob alles normal verläuft, oder ob man eventuell eingreifen sollte.

Katharina Bade hat da aber auch schon weitere Ideen, will in absehbarer Zeit ihr System auf den bedrohten Wanderfalken übertragen und mit einer zweiten Künstlichen Intelligenz die Überwachung so organisieren, dass die KI selbständig unterscheidet, welche Situation vorliegt und informiert oder warnt.

„Mein trainiertes System erreicht immerhin eine beachtliche Genauigkeit von 90 Prozent beim Erkennen der unterschiedlichen Verhaltensweisen oder -zustände. Das ist bei der Komplexität der Vorgänge bedeutsam“, berichtet die Studentin.

Logisch, dass eine solche automatische Überwachung bedrohter Tiere schnell die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit fand, denn dieses System lässt sich auch auf andere bedrohte Arten ausweiten. Beim Bundeswettbewerb für Künstliche Intelligenz in Tübingen war sie unter den zehn Besten und wurde prompt Siegerin in der Kategorie „Umwelt/Nachhaltigkeit“.

„Das hat mich natürlich enorm motiviert, mein Projekt zu erweitern“, freut sich die 17-Jährige, „so dass jetzt auch für die Falken am Dachgiebel des Naturkundemuseums und im Ort Detershagen Kameras digital für das Wohl der Falken sorgen.“

Hat man da noch Zeit für das analoge Leben? „Natürlich“, mein Katharina Bade, „für meine Freunde, zum Spazierengehen an der Elbe oder zum Musik hören.“

Die junge Studentin hört aber nicht nur Musik. Sie spielt auch selbst Klavier, singt im Uni-Chor und mag Klassik ebenso wie Pop. Sollte dann immer noch Zeit übrig sein, dann nutzt sie diese für einen Nebenjob als Werkstudentin zum Programmieren für die Firma AxeTrading, unterstützt den Bundeswettbewerb der Mathematikolympiaden, ist Coach für die Informatikolympiaden in Deutschland und betreut die Spitzenförderung des Siemens-Gymnasiums.