von Dr. Wolfgang Bock
empfohlen ab Klasse 9
10:00 - 10:30 Uhr, Gebäude 48, Raum 208

Fast alle Infektionskrankheiten können mit Hilfe von Mathematik modelliert werden. So kann man ihr Verhalten untersuchen und so die Ausbreitung prognostizieren. Mittels einiger Grundannahmen kann man etwa Berechnungen über die Auswirkung von Impfprogrammen aufstellen. In diesem Vortrag gehen wir auf dieses Spezialgebiet der Mathematik näher ein und zeigen, wie man mit Mathematik gegen Epidemien vorgehen kann.

von Prof. Dr. Jörn Saß
empfohlen ab Klasse 9
10:00 - 10:30 Uhr und 13:45 - 14:15 Uhr
Gebäude 48, Raum 210

Seit der Erfindung des Roulettespiels im 17. Jahrhundert wurden immer wieder Spielstrategien vorgeschlagen, die zu einem scheinbar „sicheren“ oder „fast sicheren“ Gewinn führen sollten. Geht das? Leider nein! Allerdings haben Mathematiker erst im 20. Jahrhundert Methoden entwickelt, die wirklich beweisen, warum dies nicht möglich ist. Trotzdem werden bis heute die gleichen Strategien immer wieder vorgeschlagen. Oft wird solchen Strategien vertraut, da eine falsche Vorstellung vorliegt, was Zufall wirklich bedeutet (z. B. für eine Folge von Rot/Schwarz beim Roulette).  
Wir untersuchen, wie sich der Zufall im Roulette zeigt, warum wir oft eine falsche Vorstellung haben und was dies für die Strategien bedeutet. Dazu stellen wir einige der berühmten und berüchtigten Strategien vor (z.B. Martingal, Fibonacci, Labouchere). Was geht? Manche Strategien führen zu einem langsameren Ruin als andere. Sicher ist der Ruin aber immer.
Diese Art des Zufalls zeigt sich auch in dem Auf und Ab von Aktienkursen. Viele Erkenntnisse lassen sich daher auf die kurzfristige Anlage übertragen. Sichere Gewinnmöglichkeiten gibt es nicht. Leider. Aber für eine langfristige Geldanlage kann man mit Hilfe der Mathematik fundiert etwas über das Risiko verschiedener Anlagestrategien sagen und gute und schlechte Strategien unterscheiden.

von Prof. Dr. Max Horn
empfohlen ab Klasse 11
10:45 - 11:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 208

Symmetrie hat Menschen schon immer fasziniert. Sie umgibt uns überall, in der Natur (unser eigener Körper), den Naturwissenschaften, der Architektur, der Kunst. Symmetrie wird von uns als schön wahrgenommen.
Auch die Mathematik beschäftigt sich seit Jahrtausenden mit der Symmetrie, etwa durch Betrachtung regelmäßiger symmetrischer Formen wie n-Ecken, Würfeln, Kugeln etc.

In diesem Vortrag beschäftigen wir uns damit, wie Symmetrie beim Lösen von mathematischen Problemen und beim Verstehen von Alltagsphänomenen helfen kann.

von Prof. Dr. Klaus Ritter
empfohlen ab Klasse 9
10:45 - 11:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 210

Monte Carlo-Methoden sind Algorithmen, die Zufallszahlen benutzen. Wir illustrieren das Grundprinzip solcher Algorithmen anhand einer Problemstellung, die auf den ersten Blick völlig harmlos erscheint: die Berechnung der Quersumme einer Folge von Nullen und Einsen. Kurze Ausblicke auf den historischen Ursprung sowie auf aktuelle Anwendungen der Monte Carlo-Methode schließen den Vortrag ab.

von Prof. Dr. Ralf Korn
10:45 - 11:15 Uhr (für Lehrkräfte)
11:30 - 12:00 Uhr und 13:45 - 14:15 (empfohlen ab Klasse 5)
13:00 - 13:30 Uhr (empfohlen ab Klasse 11)
Gebäude 48, Etage 3, Bibliothek

Die Finanzmärkte spielen eine große Rolle in den Nachrichten in Funk, Fernsehen und Printmedien. Es gibt aufgrund ihrer Komplexität auch eine eigene mathematische Fachrichtung, die Modelle für die Märkte sowie Verfahren zur Beherrschung ihrer Risiken und zur Bestimmung fairer Preise entwickelt, die Finanzmathematik.

Im Rahmen der Autorenlesung aus dem von mir mitverfassten Buch "Mathe, Märkte und Millionen" werde ich kurze Geschichten vorlesen, die erstaunliche Effekte vorstellen, die erklären, warum manche Teilnehmer bei Börsenspielen gewinnen und manche nicht, warum es fast immer einen Lottogewinner gibt, aber ich es nicht sein werde (das ist einfach, denn ich spiele gar nicht mit!), wie man mit Investitionen viel Geld verdienen, aber auch viel verlieren kann und mich auch mit einer Veranstaltung mit zwei längeren Geschichten speziell an Eure Lehrer wenden werde.

Und noch was, die Veranstaltung findet in einem kleinen Raum statt, also schnell da sein. Die Platzzahl ist begrenzt!

vom Fraunhofer ITWM
empfohlen ab Klasse 11
10:45 - 11:15 Uhr und 13:45 - 14:15 Uhr
Gebäude 46, Raum 268

So einfach kann Mathematik sein (und so spannend): Sechs Projekte in zwanzig Minuten.

• Das ITWM spinnt - zumindest virtuell
• Messen mit undetektierten Photonen
• ICE-Inspektion - sicher schnell fahren
• (G)SIP ist cool!
• Vermögensbildung durch stabile Rechnungen
• Mathe hilft BioNTech beim Impfen

von Prof. Dr. Sven O. Krumke und Prof. Dr. Stefan Ruzika
empfohlen ab Klasse 9
11:30 - 12:00 Uhr, Gebäude 48, Raum 210

Habt ihr euch eigentlich schon mal gefragt, wie die Postbotin ihre Route durch die Straßen zu den Briefkästen plant? Und wie findet man eine „optimale“ Reihenfolge, um die ganzen Mülltonnen einzusammeln, ohne überflüssige Kilometer zu fahren? Offenbar gibt es für die Reihenfolge nur endlich viele Möglichkeiten.  Bereits bei 80 Briefkästen übersteigt die Anzahl der Möglichkeiten aber die Anzahl der Atome im Universum. Ein reines Ausprobieren aller Lösungen scheidet damit aus, zumindest wenn man nur begrenzt Zeit hat. Im Vortrag erklären wir euch, wie man solche „kombinatorischen Optimierungsprobleme“ effizient löst und welche Mathematik dahintersteckt. Dabei lernen wir neben mathematischen Graphen auch sogenannte f-Faktoren kennen, die nicht nur der Postbotin und der Müllabfuhr helfen, sondern es auch ermöglichen, beim Tanzkurs bestmögliche Paare zu bilden.

von Jun.-Prof. Dr. Amru Hussein
empfohlen ab Klasse 7
12:15 - 12:45 Uhr
Gebäude 48, Raum 210

Das unendlich Große, aber auch das unendlich Kleine ist ein wichtiger Baustein für das mathematische Denken. Kann man ankommen wenn man immer nur die Häfte des verbleibenden Weges zum Ziel zurücklegt? Wo treffen sich paralle Geraden? Die Mathematik hat sehr greifbare Antworten auf solche Fragen gefunden, die aber auch die ein oder andere Überraschung bereit halten.

von Prof. Dr. Claudia Redenbach
empfohlen ab Klasse 9
13:00 - 13:30 Uhr, Gebäude 48, Raum 210

Bei der Entwicklung neuer Werkstoffe wird heute nichts mehr dem Zufall überlassen. Zusammenhänge zwischen der Herstellung eines Materials, seiner Mikro- oder Nanostruktur und den Materialeigenschaften werden systematisch untersucht. Beispielsweise hängt die Leistungsfähigkeit eines Abgas- oder Kraftstofffilters von der Größe und der Form der durchströmten Poren ab. Zur Bestimmung solcher Mikrostrukturkenngrößen werden Verfahren zur dreidimensionalen Bildgebung, zum Beispiel die Computertomografie, verwendet.  Bevor wir die Form des Porenraums beschreiben können, müssen wir aber zunächst entscheiden, welche Pixel des Bildes überhaupt zum Porenraum gehören. In manchen Fällen ist dies selbst für das geübte menschliche Auge nicht möglich. Hier können Methoden des maschinellen Lernens helfen. In diesem Vortrag wird erklärt, wie man den Computer trainieren kann, die gewünschten Strukturen im Bild zu erkennen.  

von Prof. Dr. René Pinnau
empfohlen ab Klasse 11
13:45 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 208

In diesem Vortrag wird darüber berichtet, wie die Technomathematik bei der Entwicklung von neuen Technologien helfen kann. Wichtig ist es dabei, die Welt mit einer „Mathematischen Brille“ zu betrachten und sowohl im Alltag als auch in der Diskussion mit Anwendern immer wieder Grundstrukturen der Mathematik zu entdecken. Die Mathematik als universelle Sprache wird hier ganz wesentlich zur Modellierung eingesetzt und erlaubt es, auf oft wundersame Weise komplexe Fragestellungen zu beschreiben, zu verstehen und zu lösen. Dies soll an einigen Themen z.B. aus Natur („Warum watscheln Pinguine?“), Alltag („Warum bröckelt die Schokolade vom Eis?“), Medizin ("Wie zerstört man Lebertumore?") und Technik („Wie muss ein Schmelzofen aussehen?“) erklärt werden. Alle Beispiele werden zeigen, dass Technomathematik die Schlüsseltechnologie zur Lösungsfindung ist.