Intelligenter Stift KI-Stift eint analoges und digitales Schreiben

Es ist erwiesen, dass Handgeschriebenes besser im Gedächtnis hängen bleibt als ein auf Tablet oder Smartphone Getipptes. Ein Projekt des KIT eint nun die Handschrift mit digitalen Medien.

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Im Verbundprojekt „Kaligo-based Intelligent Handwriting Teacher“ (KIHT) entwickeln Partner aus Forschung und Industrie in Deutschland und Frankreich einen intelligenten digitalen Stift. Dieser gleicht einem herkömmlichen Stift und eignet sich zum Schreiben auf Papier.

Der intelligente Stift verfügt jedoch über Inertialsensorik, die kleinste Änderungen in den drei Raumachsen erfasst und jede Position in Folge bestimmt. Der intelligente digitale Stift lässt sich mit allen marktgängigen mobilen Endgeräten verbinden, beispielsweise mit einem Tablet, und interagiert mit der mobilen App Kaligo. Diese synchronisiert und sichert die Daten automatisch.

Lehrende erhalten mehr Freiraum für kreative und kommunikative Aufgaben

„Der Einsatz des intelligenten digitalen Stifts zusammen mit geeigneten Computerprogrammen erlaubt, das Erlernen von Handschrift automatisiert zu begleiten. Dadurch erhalten Lehrkräfte und Eltern mehr Freiraum für kreative und kommunikative Aufgaben“, erklärt Professor Jürgen Becker, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV) des KIT.

Mit der Software und mit Algorithmen der KI befassen sich vorwiegend die französischen Partner, L’IRISA (Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires) und Learn&Go, beide in Rennes. So hat das Unternehmen Learn&Go die mobile App Kaligo für das Üben von Handschrift entwickelt. Mit der Integration von geeigneten KI-Konzepten in die eingebetteten Systeme beschäftigen sich vor allem die deutschen Partner, das KIT und der Schreibgerätehersteller STABILO International in Heroldsberg. Das KIT koordiniert das Projekt.

Forschende entwickeln Konzepte zur Integration der Algorithmen

Die Arbeitsgruppe von Professor Jürgen Becker am ITIV des KIT erforscht Algorithmen, die sich dazu eignen, eine Schriftspur zu rekonstruieren und die Handschrift zu interpretieren. Die Forschenden entwickeln verschiedene Konzepte zur Integration der KI-Algorithmen, angepasst an die eingebettete Hardware. Dadurch verteilt sich die Komplexität des Gesamtsystems sowohl auf die Software als auch auf die Hardware, was eine schnelle und effiziente KI-Ausführung ermöglicht. Ziel ist, eine Online-Rekonstruktion der Stiftspur aus den Sensordaten zu ermöglichen und eine effiziente und miniaturisierende Hardware zu entwickeln, die mit allen marktgängigen mobilen Endgeräten interagieren kann.

Zum Abschluss des Projekts KIHT ist ein Praxistest mit einer Demonstrationsanlage geplant. Teamleiterin Dr. Tanja Harbaum (ITIV) weist auf das große Potenzial des intelligenten digitalen Stifts gerade für die Schulen hin: „In diesem Verbundprojekt bündeln hochrangige internationale Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft ihre Kompetenzen, um nicht nur die aktuelle Forschung voranzubringen, sondern auch ein innovatives Produkt bereitzustellen, das vielen Kindern zugutekommen kann."

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Verbundvorhaben KIHT in der Förderung von deutsch-französischen Projekten zum Thema Künstliche Intelligenz. Das Projekt startete im Oktober 2021 und ist auf drei Jahre angelegt. Das geplante intelligente Lerngerät soll einem möglichst großen Anwenderkreis zur Verfügung gestellt werden.

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