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TU Berlin

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Forschung

Ideales Umfeld

Mittwoch, 04. April 2012

Was Mathematik im Alltag kann und wie Forscherinnen und Forscher vom MATHEON profitieren

Mathematik, in der Schule oft ungeliebt und doch für diejenigen, die sich intensiv damit beschäftigen ein Fach von unglaublichem Spannungsreichtum und mit unendlichen Möglichkeiten, Probleme in den unterschiedlichsten Bereichen zu lösen. Fünf Professoren, alle Mitglieder des MATHEON, erklären, was sie mit „ihrer Mathematik“ anfangen und wie sie von der interdisziplinären Zusammenarbeit in diesem weltweit einmaligen Zusammenschluss hochdekorierter Mathematiker in ihrer Forschung profitieren.

Lupe

Mathematik für Schlüsseltechnologien ist gekennzeichnet durch eine Integration von Modellierung, Simulation und Optimierung realer Prozesse. Langfristige Zielrichtung ist die virtuelle Abbildung des ganzen Prozesses in mathematische Modelle, um auf dieser Basis den Prozess zu verstehen und zu optimieren. Das erfordert eine intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit auf der einen und tief gehendes mathematisches Verständnis auf der anderen Seite, um die hohe Transversalität der Mathematik voll zu nutzen.

Prof. Dr. Volker Mehrmann, Sprecher des MATHEON und Leiter des TU-Fachgebiets Numerische Mathematik

Lupe

Mich interessieren insbesondere Fragestellungen der Planung und des Betriebs von öffentlichen und privaten Infrastrukturen. Hierzu gehören unter anderem öffentlicher Verkehr, Transport und Logistik, Telekommunikations- und Energieversorgungsnetze. Nutzerfreundlichkeit und Kosteneffizienz sind zwei von mehreren Optimierungszielen. Neben technischen Beschränkungen, Bedarfsabschätzungen und Budgetschranken müssen komplizierte rechtliche Regeln, wie Arbeitszeitverordnungen et cetera, sowie eine Vielzahl von Nutzer- und Mitarbeiterwünschen berücksichtigt werden, die die mathematische Modellierung sehr schwierig machen und zudem zu mathematischen Problemen von atemberaubenden Größenordnungen führen. Die Zahl der Variablen und Ungleichungen der Optimierungsprobleme kann hier in die Milliarden gehen. Dies sind mathematisch und informationstechnisch große Herausforderungen, die man nur mit entsprechenden interdisziplinären Teams erfolgreich bearbeiten kann. Die letzten Jahre haben gezeigt, dass die im Matheon betriebene problemadäquate Mathematik sehr erfolgreich zur Lösung der angesprochenen Anwendungsprobleme beitragen kann.

Prof. Dr. Martin Grötschel, Vorstandsvorsitzender der Einstein Stiftung Berlin und Leiter des TU-Fachgebiets Informationstechnik

Lupe

Die Gründung des MATHEON 2002 erlebte ich noch als Postdoc in Berlin, kurz bevor ich mich in die weite Welt aufmachte. Als ich fünf Jahre später das Angebot bekam, als MATHEON-Professor an die TU Berlin zurückzukehren, wusste ich, dass ich hier ein weltweit einmaliges Umfeld vorfinden würde. Mein Hauptinteresse gilt der Algorithmischen Diskreten Mathematik mit starken Bezügen zur Theoretischen Informatik und zum anwendungsorientierten Operations Research. Im Rahmen von verschiedenen MATHEON-Projekten beschäftige ich mich unter anderem mit Evakuierungsplanung, mit der optimalen Steuerung komplexer Industrieroboter und mit der nächsten Generation von Telekommunikationsnetzwerken. All dies wäre ohne die enge Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus ganz unterschiedlichen Bereichen der Mathematik nicht denkbar. Das Matheon bietet dank der engen Vernetzung der drei Berliner Universitäten im Verbund mit WIAS und ZIB auch in dieser Hinsicht ein ideales Umfeld.

Prof. Dr. Martin Skutella, Leiter des TU-Fachgebiets Kombinatorische Optimierung und Graphenalgorithmen

Lupe

Seit dem Wintersemester 2011/2012 forsche ich als Einstein-Professorin an der TU Berlin und bin Mitglied des MATHEON. Seitdem konnte ich bereits stark von der Existenz des MATHEON profitieren. Das MATHEON wird einen Workshop mitfinanzieren, den ich mit Professor Volker Mehrmann und Professor Marc Pfetsch (TU Braunschweig) im Dezember 2012 organisieren werde und der als erster weltweit die hochaktuellen, zum Teil neuen Forschungsgebiete des Compressed Sensing, der Frame-Theorie, der Numerischen Linearen Algebra und der Optimierungstheorie zusammenführt. Im Rahmen der MATHEON-Vortragsreihe konnte ich überdies Professor Emmanuel Candes von der Stanford University einladen, der am 20. Juni 2012 das „Compressed Sensing“ und neue Entwicklungen vorstellen wird. Schließlich wurde mein Projektneuantrag zu „Information Extracting Sensor Networks“ positiv begutachtet, in dem ich zusammen mit Professor Holger Boche (TU München) und Professor Slawomir Stanczak (Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, Berlin) den Weg zu signifikant kostengünstigeren Sensornetzwerken erforsche. Ich verspreche mir zudem von Industriekontakten über das Matheon einen schnellen Aufbau effektiver Industriekooperationen.

Prof. Dr. Gitta Kutyniok, Leiterin des TU-Fachgebiets Angewandte Funktionsanalysis (Einstein-Professur)

Lupe

Mich faszinieren die Anwendungsmöglichkeiten der Mathematik in den Lebenswissenschaften. Ob bei der Analyse des funktionalen Zusammenhangs zwischen Eigenschaften von Biomolekülen und zellulären Prozessen, bei der Optimierung der therapeutischen Beeinflussung von Virusinfektionen oder bei der Suche nach neuen Diagnosemethoden in der Medizin: Die Mathematik bietet ungeahnte Möglichkeiten zur Beschreibung, Analyse und Steuerung solch komplexer Vorgänge. Da die Mathematisierung in den Biowissenschaften und der Medizin bisher weit weniger fortgeschritten ist als in den Technikwissenschaften, öffnet sich hier ein weites Feld faszinierender Möglichkeiten. Im MATHEON haben wir mit als Erste begonnen, dieses Innovationspotenzial zu realisieren, um ein besseres Gesundheitssystem realisieren und vielleicht auch einige Geheimnisse des Lebens entschlüsseln zu helfen.

Prof. Dr. Christof Schütte, stellvertretender Sprecher des MATHEON und FU-Professor für Mathematik und Computer Science

Quelle: Hochschulzeitung "TU intern", 4/2012

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