von Dr. Eva Schmidt und der AG Optimierung
empfohlen ab Klasse 5
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Etage 5, Foyer

Entdeckt verschiedene Probleme zum Knobeln, Anfassen und Mitmachen und was genau sie mit Mathematik zu tun haben!

Campus-Rundreise:

Die Vorlesung beginnt in einer Stunde und es gibt noch so viel zu erledigen: Dein Zeugnis muss zum Prüfungsamt, das ausgeliehene Buch muss zurück und Dein Studierendenausweis muss schon wieder validiert werden; außerdem hast Du Hunger und willst zur Mensa. Wie findest Du die schnellste Tour über den Campus um all diese Aufgaben zu erledigen, so dass Du es rechtzeitig zur Vorlesung schaffst?

Piratenspiel:

100 Goldmünzen, 5 Piraten ... das Chaos ist vorprogrammiert! Hilf dem ranghöchsten Piraten den größten Teil der Beute zu ergattern ohne über Bord geworfen zu werden! Die Regeln der Piraten sind streng. Wie teilt er die Beute am geschicktesten auf?

Faires Kuchenteilen:

Der Piratenschatz ist aufgeteilt und nun wird festlich gegessen. Dabei darf eine Torte natürlich nicht fehlen (Piraten lieben Torten). Doch wie soll diese fair aufgeteilt werden, so dass es zu keiner Meuterei kommt?

Burger-Konkurrenz:

Eine Stadt und mehrere Burger-Ketten. Wo baust Du Deine Filialen, damit du mehr Kunden bekommst als Deine Konkurrenz? Tretet gegeneinander an und kürt die Burger-Meisterin beziehungsweise den Burger-Meister!

Diese und andere Fragen und Probleme aus der kombinatorischen Optimierung (und was das eigentlich ist) findet Ihr bei uns im Dauerworkshop zum Ausprobieren und Knobeln.

von Yvonne Weber
empfohlen ab Klasse 5
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 453

„Der Mensch ist nur da ganz Mensch, wo er spielt“ (Friedrich Schiller).

Spiele faszinieren die meisten Menschen unabhängig von Alter und Herkunft. Aber welche Spiele machen eigentlich am meisten Spaß? Häufig sind das Spiele mit besonders einfachen Regeln, die aber dennoch genügend Abwechslung bieten, um nicht langweilig zu werden. Außerdem sollte eine gesunde Mischung aus Glück und cleverem Spiel notwendig sein, um das Spiel zu gewinnen. Im Mathematischen Spielzimmer könnt Ihr eine ganze Reihe von einfach aussehenden Spielen ausprobieren. Ihr könnt allein, miteinander, gegeneinander oder gegen mathematisch geschulte Superhirne spielen, je nachdem worauf ihr Lust habt. Es soll dabei stets der Spaßfaktor im Vordergrund stehen, während Mathematik scheinbar eine untergeordnete Rolle spielt.

von Natascha Jeziorski, Christian Jung und Prof. Dr. Claudia Redenbach
empfohlen ab Klasse 5
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 537

Das Schönste am Baden ist doch sicherlich der riesige Berg an Schaum. Aber habt ihr euch den Schaum einmal genauer angeschaut? Wie entsteht der Schaum? Warum bleibt er stabil? Warum schwimmt er auf dem Wasser? Seifenschaum besteht aus winzigen Bläschen, die von festen oder flüssigen Wänden eingeschlossen sind. Mit dem bloßen Auge erkennt man bereits ein paar Strukturen. Aber erst durch hochauflösende Aufnahmen, wie durch Computertomographen (CT), können wir auch die feinsten Details einer Schaumstruktur sichtbar machen. Diese Mikrostrukturen können dann mithilfe eines Computers angezeigt und ausgewertet werden. Wenn wir den genauen Aufbau der Mikrostruktur kennen, können wir verstehen, warum sich Schaum so verhält, wie er sich verhält. Und dies gilt nicht nur für Seifenschaum! In vielen Anwendungsfällen ist es wichtig zu verstehen, wie die Mikrostruktur die Eigenschaften des jeweiligen Materials beeinflusst.

von Dr. Christian Eder, Alexander Dinges und Jonas Frank
empfohlen ab Klasse 5
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 419

Gleichungen wie die hier abgebildete tauchen beim Design von Robotern auf oder bei Stabilitätsuntersuchungen von Microchips. Sie spielen eine Rolle bei Gleichgewichtsuntersuchungen für chemische Reaktionen und sind die Grundlage guter kryptographischer Verfahren. Sie sind allgegenwärtig, einfach und kompliziert zugleich, und Mathematikerinnen und Mathematiker mögen sie sogar „schön“ finden ... Ihr auch? Das „Gesicht“ dieser Gleichung sieht aus wie ein Frosch..

Entdeckt Eure eigenen Gleichungen und macht sie sichtbar!

Wir stellen auch die „IMAGINARY - Entdeckerbox“ vor, ein spezielles Schulpaket mit super interessanten Inhalten, die Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte selbst ausprobieren können (www.imaginary.org/entdeckerbox).

von Dr. Martin Bracke und KOMMS
empfohlen ab Klasse 5
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 580

Timing ist ein Begriff, der in verschiedenen Zusammenhängen eine wichtige Rolle spielt: Beim Tanzen, in vielen Sportarten und in der Musik ist es sehr wichtig, ein gutes Timing zu haben.
Bestimmt hast du schon beobachtet, dass es beim Zusammenspiel von Sängerinnen und Sängern mit einer Band Unterschiede gibt: Manchmal sind sie perfekt aufeinander abgestimmt, manchmal fallen gesungene Töne nicht genau mit den Rhythmusschlägen des Schlagzeugs zusammen. Wenn die zeitlichen Abweichungen sehr gering sind, fällt uns so etwas beim Zuhören vielleicht gar nicht auf. Werden sie größer, so bemerken wir die fehlende Abstimmung und sie kann auch störend wirken. Auf der anderen Seite kann zu große Perfektion auch stören: Einige Menschen mögen die „klinische Genauigkeit“ eines Rhythmuscomputers nicht und ziehen einen menschlichen Drummer mit sehr gutem Timing, aber minimalen Variationen, vor.

Viele Musiker können sehr gut sagen, ob das Timing eines Menschen sehr gut, ok oder eher schlecht ist. Können wir das auch einem Computer beibringen, so dass wir eine automatische Bewertung unseres Timings bekommen? Welches Wissen benötigen wir dafür und welche Rolle spielt die Mathematik dabei?

In diesem Dauerworkshop kannst du in unterschiedlichen Experimenten dein Timing untersuchen und das Timing in Beispielaufnahmen bewerten. Außerdem kannst du verschiedene Möglichkeiten, die bei einer automatischen Bewertung durch den Computer zum Einsatz kommen können, kennenlernen und vergleichen.

von Prof. Dr. Tobias Damm
empfohlen ab Klasse 5
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 562

Bilder, Musik, Videos und viele andere Anwendungen benötigen große Datenmengen. So können beispielsweise Bilder als Matrizen, also Tabellen, gespeichert werden, die zu jedem Bildpunkt die zugehörigen Farbinformationen enthalten. Je höher die Auflösung, d.h. je mehr Bildpunkte, desto größer die Matrix und damit der Speicherbedarf. Komprimierte Formate wie jpeg und mp3, die zur Verringerung des Speicherbedarfs beitragen, sind daher weitverbreitet. In diesem Workshop betrachten wir einige einfache aber grundlegende Ansätze zur Datenreduktion und rechnen von Hand und mit dem Computer. Die Ergebnisse können wir dann sehen und hören. Außerdem betrachten wir mathematische Methoden um Strukturen und Muster (z.B. Handschriften) zu erkennen.

von Prof. Dr. Claus Fieker
und dem Ada-Lovelace-Projekt
empfohlen ab Klasse 7
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 438

Ob Handygespräche, Online-Banking oder Zettelchen im Klassenzimmer - oftmals müssen wir unsere Kommunikation vor unbefugtem Lesen und Verändern schützen. Die Suche nach solchen Verfahren und die Untersuchung ihrer Sicherheit ist Gegenstand der Kryptographie, einem Teilgebiet der Mathematik. Wir lassen uns von der Geschichte leiten: Startend bei der Caesar-Verschlüsselung führt unser Weg über die Vigènere-Chiffre zu modernen Kryptographieverfahren, welche aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind. Um auch ein Gefühl für die Sicherheit von Verschlüsselungen zu bekommen, könnt Ihr bei uns mithilfe von Bleistift, Papier und auch dem Computer versuchen, fremde Geheimtexte zu „knacken“.

von Prof. Dr. Caroline Lassueur und Lucas Ruhstorfer
empfohlen ab Klasse 7

10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 436

Die Chinesischen Ringe sind ein Geduldspiel, dessen Ziel darin besteht, eine lange Schnur von 5 festen, unbeweglichen Ringen, die auf ein Brett montiert sind, zu befreien. Dafür braucht man eine gute Strategie, oder, mathematisch augedrückt: einen Algorithmus. Ein Algorithmus ist eine Folge von Operationen, die zum Ausführen einer Aufgabe verwendet werden. In der Schule, zum Beispiel, lernt man Algorithmen, um grosse Zahlen zu addieren oder zu multiplizieren. Mathematikerinnen und Mathematiker erfinden Algorithmen für alle möglichen Aufgaben. Wir werden einen Algorithmus entwickeln, um dieses Geduldspiel zu lösen. Wir betrachten gleichzeitig die Fragen: Wie lange braucht man, um das Spiel zu lösen, und wie wäre es, wenn es 10, 20, oder 100 Ringe gäbe?

von Maximilian Diehl und Ricarda Rosemann
empfohlen ab Klasse 9
10:00 - 14:15 Uhr, Gebäude 48, Raum 538

Versicherungen sind aus unserem Leben nicht wegzudenken. Ihre Bedeutung spiegelt sich auch in ihrer Anzahl wider: in Deutschland besitzt jeder durchschnittlich mehr als fünf von ihnen! Einige Versicherer garantieren Leistungen teilweise über mehrere Jahrzehnte hinweg. Doch wie ist das möglich? Und was passiert überhaupt mit den Beiträgen, den sogenannten Prämien, die von den Versicherten gezahlt werden? Mit solchen und vielen weiteren Fragestellungen beschäftigt sich die Versicherungsmathematik. Der Workshop gibt spielerisch einen Einblick in dieses sehr wichtige, für viele zunächst abstrakt erscheinende Teilgebiet der Mathematik.