Mathematik und Simulationen

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Mathematik

Die Mathematik dient als „gemeinsame Sprache“ für die unterschiedlichsten Disziplinen. Durch mathematisch festgelegte Begriffe und Strukturen ist es möglich, theoretische Modelle zu beschreiben.

Aus den unterschiedlichen Anwendungsgebieten, wie z.B. den Ingenieur- und Naturwissenschaften, werden verschiedene Fragestellungen aufgeworfen und in abstrakten Modellen formuliert. Diese Modelle können dann mit mathematischen Methoden untersucht und die Ausgangsfragestellungen im besten Falle gelöst werden. So werden zum Beispiel physikalische Eigenschaften wie Wärmeleitung oder Prozesse wie die Ausbreitung eines Tsunami mithilfe von Variablen ausgedrückt und können dann durch mathematische Gleichungen beschrieben werden.

Fragestellungen aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften führen oft zu Differentialgleichungen, bei anderen Problemstellungen, z.B. aus der Logistik, ergibt sich die Notwendigkeit nach diskreten stochastischen Rechenmodellen.

In der Regel reichen mathematische Kenntnisse allein nicht aus, um diese Probleme zu lösen, denn man ist darauf angewiesen, auch die fachlichen Hintergründe der Modelle zu verstehen, um geeignete Lösungsverfahren zu entwickeln.