Von: Dr. K. Fackeldey
Eigentlich wirkt das Datum „14.3.“ nicht besonders spektakulär. Wenn man dieses Datum jedoch in der amerikanischen Schreibweise „Monat.Tag“ schreibt, dann erhält man 3.14 was den ersten drei Ziffern der Kreiszahl π entspricht. Diese Tatsache haben Mathematiker und Mathematikerinnen auf der gesamten Welt zum Anlass genommen, den „Math-Pi Day“ auszurufen. Der Berliner Exzellenzcluster MATH+ hat sich angeschlossen und für Berliner Schülerinnen und Schülern ab der 10. Klasse eine Vortragsreihe an der Freien Universität angeboten über 350 Schülerinnen und Schüler haben sich im Biochemie Hörsaal der FU drei Vorträge zum Thema Mathematik in der Anwendung angehört – und die Klasse 10a des Werner-von-Siemens-Gymnasium war dabei. Die Vorträge wurden von Forschenden aus dem Zuse-Institut Berlin (ZIB) gehalten, da das ZIB in diesem Jahr sein 40-jähriges Jubiläum feiert.
Die Themen der Vorträge gaben einen Einblick in die unterschiedlichen Anwendungsgebiete der Mathematik, welche einen Einfluss auf unser tägliches Leben haben. So ging es beim ersten Vortrag um die mathematische Modellierung von sozialen Netzwerken (z.B. Instagramm, TicToc,…), die es dann erlaubt sogenannte Dynamiken in einem sozialen Netzwerk zu untersuchen. Man kann beispielsweise mit Mathematik ein soziales Netzwerk modellieren und entsprechende Phänomene, wie z.B. das „Umkippen“ von Meinungen erklären.
Die diskrete Optimierung war das Thema des zweiten Vortrages: Bei der Einsatzplanung der BVG muss zu jeder Bus-Route ein entsprechender Bus und auch eine Fahrerin zugeordnet werden. Gleichzeitig gilt es die Ruhezeiten der Fahrerin und die Verkehrslage zu berücksichtigen, damit der Bus möglichst pünktlich und sicher ankommt. Dies sind typische Fragestellungen aus der sogenannten diskreten Optimierung. Die zugrundeliegenden mathematischen Werkzeuge wurden am Beispiel einer „optimalen“ Protein-Müsli-Mischung erläutert.
Im dritten Vortrag ging es um die Entwicklung neuer Medikamente mit Hilfe von Mathematik: Ein Medikament wirkt im Körper im Prinzip wie ein Schlüssel, der an einer Stelle im Körper in ein bestimmtes Schloss passt und damit einen (hoffentlich) heilenden Prozess auslöst. Die Aufgabe lautet nun: Finde den richten Schlüssel für das geeignete Schloss. Leider ist der Schlüssel jedoch so flexibel wie eine Spaghetti und das Schloss so flexibel wie ein Wackelpudding. Hinzu kommt, dass es ungefähr 1060 (eine 1 mit 60 Nullen dahinter) mögliche Schlüssel gibt! Mit einer „normalen“ Computersimulation käme man hier nicht voran. Daher muss man mathematische Methoden anwenden, um die Komplexität des Problems zu reduzieren und um sodann mit künstlicher Intelligenz neue Wirkstoffe zu generieren.
Anhand dieser drei Beispiele konnten die Schülerinnen und Schüler sehen:
Mathematik begleitet unser tägliches Leben – auch außerhalb der Schule.
Mathematik kann man an allen dreien Berliner Universitäten studieren:
https://www.mathematik.hu-berlin.de/de/front-page
https://www.mi.fu-berlin.de/math/index.html
Das Zuse Institut Berlin (ZIB) ist ein mathematisches Forschungsinstitut in Dahlem: