Im Rahmen der Vortragsreihe „Wir wollen’s wissen“ der Uni Hamburg gewährte Prof. Dr. Armin Iske vom Fachbereich Mathematik am 30.01.2023 den Schülerinnen und Schülern der beiden Mathematikkurse auf erhöhtem Niveau einen Einblick in sein Forschungsgebiet.
Mit der Leistungsfähigkeit der Rechner wachsen die Datenmengen, die erzeugt und gespeichert werden können, in rasanter Art und Weise. Die Mathematik steht vor der Aufgabe, schnelle, intelligente, effiziente Algorithmen zu finden, um diese Datenmengen zu analysieren, anschaulich darzustellen und damit Alltagsprobleme zu lösen.
Die Bereiche, in denen solche Algorithmen zur Anwendung kommen reichen von Klimaprognosen über autonomes Fahren bis zu bildgebenden Verfahren in der Medizin. Prof. Iske erklärte die Ideen, die zugrunde liegen, wenn aus Messungen eines Computertomographen ein Bild entsteht, das Mediziner lesen und deuten können. Dass wir dazu im n-dimensionalen Raum rechnen müssen und statt einer Ausgleichsgeraden eine Hyperebene finden müssen, zeigt, dass Abstraktionsfähigkeit und Durchhaltevermögen nötig sind, um hier am Ball zu bleiben.

Auf die Frage aus dem Publikum, welches Highlight aus seiner Mathematikerkarriere ihm besonders in Erinnerung geblieben ist, antwortete Prof. Iske, dass die Freude über ein gelöstes Problem und der unmittelbare Nutzen der Erkenntnisse für die Anwender nur kurz währt und ihn meistens dazu treibt weiter zu denken: Wie kann ich dieses Lösungsmethode verallgemeinern? Was kann ich verändern, um die Erkenntnisse auf andere Fragen zu übertragen? Mathematiker sind hartnäckig und wollen Dinge verbessern, im Optimalfall jeden Tag die Welt ein Stückchen besser machen.
Überall dort, wo komplexe Prozesse in der Arbeitswelt eine Rolle spielen, wo Überblick und strukturiertes Handeln nötig ist, wo große Mengen an Daten verarbeitet werden müssen, sind Mathematiker gefragter denn je. „Wenn du es wirklich willst, solltest du es einfach machen. Denk nicht daran, was du damit anfangen wirst oder wie viel Geld du damit verdienen kannst“, gab Prof. Iske unseren Schülerinnen und Schülern mit auf den Weg.

Das Motto unserer Schule heißt „Confiance et courage“. Das passt doch ganz gut!

S. Walter

24 Schülerinnen und Schüler der Sophie-Barat-Schule aus den Klassen 5 bis 8 haben es in diesem Jahr in die 2. Runde der Mathematikolympiade geschafft. Innerhalb von vier Stunden lösten sie vier Aufgaben. Ob sie weiterkommen, erfahren wir im Januar! Wir drücken auf jeden Fall die Daumen.

S. Walter

Auch in diesem verrückten Schuljahr haben fast 30 Schülerinnen und Schüler der Sophie-Barat-Schule an der 60. Mathematik-Olympiade teilgenommen. Die Bedingungen waren herausfordernd für die jungen Mathematikerinnen und Mathematiker, aber es sind schöne Lösungen für die anspruchsvollen Aufgaben dabei herausgekommen und alle haben ihr Bestes gegeben, um eine Runde weiterzukommen.

Acht Schülerinnen und Schüler haben es bis in die Landesrunde geschafft. Wir freuen uns außerordentlich, dass vier davon einen Preis für ihre besonderen Leistungen bekommen haben:

• Claas Alke (Klasse 6c) und Yeram Kim (Klasse 5b) haben einen 3. Preis errungen.

• Alexander Böttcher (Klasse 7c) hat nach seinem Landessieg im letzten Jahr diesmal einen 2. Preis errungen.

• Joella Chen (Klasse 5a) wurde Landessiegerin in ihrer Jahrgangsstufe!

Frau Dr. Roosen und Frau Walter haben am 25.05.2021 die Urkunden und Preise verliehen und herzlich gratuliert.

Wir freuen uns über eure Begeisterung an der Mathematik und die tollen Preise!

S. Walter

Prof. Iske von der Uni Hamburg gibt Einblicke in seine Arbeit mit riesigen Datenmengen: „Wie werden Maschinen intelligent?“ – Künstliche Intelligenz und die Digitalisierung der Gesellschaft stehen heute im Fokus. Es geht um Basismethoden des maschinellen Lernens, wie sie zum Beispiel in Navigationssystemen oder der HVV-App verarbeitet sind. Passend zu gegebenen Daten berechnet das System die ideale Route. Dabei erfolgt eine Modellierung im Sinne eines Netzwerks, das aus Knoten und Kanten besteht. Allein für das System des öffentlichen Nahverkehrs in Hamburg ergeben sich daraus riesige Datenmengen. Und: Die Datenmengen, die die Gesellschaft für derartige Systeme benötigt, steigt rapide an. „Es liegt auf der Hand, dass die Algorithmen schneller werden müssen“, sagt Prof. Iske. „Es genügt nicht, einfach immer größere Rechner zu kaufen.“

Künstliche Intelligenz kann aber auch versagen. Beim Spiel der TSG Hoffenheim gegen den FC Bayern München am 24. Spieltag der Fußball Bundesliga im Februar 2020 etwa kam es durch Schmähgesänge und Plakate von Bayern-Fans gegen einen Hoffenheim-Mäzen zu einer zweifachen Spielunterbrechung und folgenden 10 Minuten des Spiels, in denen sich die Spieler beider Mannschaften den Ball einfach gegenseitig zuspielten. Einige Live-Ticker kommentierten das Geschehen munter weiter und offenbarten, dass ihre Kommentare auf Textbausteinen beruhten, die automatisch aus Daten generiert wurden, die während des Spiels erhoben wurden. Wissenschaftler sprechen hier von einer Anomalie. Solche Anomalien können in anderen Kontexten weitaus schlimmere Folgen haben – Umweltschäden oder sonstige Katastrophen.

„Daten sind das heutige Öl“, stimmt Prof. Iske einer weit verbreiteten Meinung zu. Sie sind schmutzig (d.h. unsicher, schlampig erhoben). Das Datensammeln ist gefährlich (… man denke nur an den sozialen Sprengstoff, der sich dahinter verbirgt). Und sie sind wertvoll.

Anhand eines Ausschnitts aus Händels „Halleluja“ zeigt Prof. Iske, wie man Rauschen verringern kann, indem man alle Terme mit Frequenzen oberhalb einer bestimmten Grenze herausfiltert. Die hier verwendeten Funktionen heißen sin(kt) und cos(kt) und kommen im Mathematikunterricht der 10. Klasse zum ersten Mal vor.

Wer Mathematik studieren möchte, sollte Mathe cool finden, aber kein Nerd sein. Sicher braucht man Talent. Ob man für das Studium der Mathematik oder eines anderen MINT-Fachs das nötige Rüstzeug mitbringt, kann man auf der Seite www.ombplus.de herausfinden, indem man einen Mathekurs absolviert, der detailliert darüber Auskunft gibt. „Schulnoten sind aber kein sicherer Indikator für den Erfolg im Mathestudium“, sagt Prof. Iske. Von den derzeit ca. 400 Studierenden, die in Hamburg mit dem Mathematikstudium begonnen haben, hofft er im nächsten Jahr noch etwa die Hälfte an der Uni Hamburg zu haben. „Es ist ein anspruchsvolles Fach“, gibt er zu und betont aber, dass die Idee, Mathematik statt Medizin zu studieren, für ihn goldrichtig gewesen sei.

S. Walter

Zum Abschluss der Einheit über den weltberühmten Satz des Pythagoras haben sich unsere Achtklässler etwas Besonderes einfallen lassen: Sie haben die Pythagorasfigur mit ganz gewöhnlichen Alltagsgegenständen nachgestellt und fotografiert. Einige haben sich selbst Aufgaben ausgedacht, für deren Lösung man den berühmten Ansatz benötigt. Und es gibt sogar einen Song, den man sich dazu anhören kann.

Die Fotografien…

Die Aufgaben…

Das Lied…