Bachelor der Woche: Angewandte Mathematik in digitalen Medien

Du denkst, Mathe brauchst du doch nie wieder? Oder hast du vielleicht sogar Spaß an Mathematik, aber wer braucht schon Mathematiker? Ihr wärt überrascht, auf was wir ohne Mathe alles verzichten müssten!

Bachelor der Woche: Angewandte Mathematik in digitalen MedienSie begegnet uns überall, jeden Tag. Ohne sie wären wir weder vernetzt noch permanent erreichbar. Denn wir leben in einer zunehmend digitalen Welt und die wenigsten von uns würden freiwillig auf Computer, Internet oder Handy verzichten. Doch was hat das alles mit Mathematik zu tun? Mehr als mancher denkt!

Mathematik überall

Willst du mit deinem Handy telefonieren, muss es in einer Mobilfunkzelle angemeldet sein. Da heute nahezu jeder ein Handy besitzt, aber nicht jedes Gerät seine eigene Funkzelle hat und nicht mehrere Geräte in einer Funkzelle die gleiche Frequenz nutzen können, müssen die vorhandenen Frequenzen unter den Teilnehmern verteilt werden – mit Mathematik.

Beim Telefonieren geht es gleich weiter. Egal ob über Kupferleitung oder kabellos auf der zugewiesenen Frequenz: Der Platz ist begrenzt und das gesprochene Wort soll möglichst sofort beim Gesprächspartner ankommen. Also müssen die Daten so verändert werden, dass die Übertragung diesen Anforderungen gerecht wird und am anderen Ende der Leitung noch erkennbar ist, wer da eigentlich mit einem spricht – ohne Mathematik unmöglich.

Manchmal soll auch nicht jeder mithören oder lesen, was da über diverse Medien kommuniziert wird. Dazu können die Daten vor der Übertragung verschlüsselt werden. Auch das funktioniert mit Mathematik.

Hinzu kommen die vielen Daten, die wir auf unseren Computern speichern. Würden diese immer Originalgröße besitzen, wäre unsere Festplatte schnell voll. Doch wie reduziere ich die Datenmenge, ohne die Qualität maßgeblich zu beeinträchtigen? Verfahren zur Kompression von Daten wie JPG für Bilder oder MP3 für Audiodateien basieren, wie sollte es anders sein, auf Mathematik.

Jetzt wollen wir unsere Bilder natürlich nicht nur komprimieren, sondern vorher noch bearbeiten. Aber woher weiß das Bildbearbeitungsprogramm beim Freistellen wo der Mensch aufhört und der Hintergrund anfängt? Wie kann die Software in einem fertigen Foto die Belichtung anpassen oder Farben verändern? Auch hier liegt die Lösung in der Mathematik!

Wie funktionieren Soziale Netzwerke und was hat Mark Zuckerberg eigentlich davon uns seine Plattform kostenfrei zur Verfügung zu stellen? Richtig: Einnahmen durch Werbung, vermutlich nicht wenige. Damit die Werbeanzeigen auf Facebook & Co. auch unseren Geschmack treffen und dadurch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass wir darauf klicken, etwas bestellen und Mark Geld verdient, werden Unmengen an Daten ausgewertet. Dabei sind nicht nur deine eigenen persönlichen Angaben interessant, sondern auch, oder vielleicht gerade, die deiner Freunde und deren Freunde. Auch Amazon weiß immer direkt, was du unbedingt noch brauchen könntest – errechnet aus deinen Klicks auf Produkte und denen anderer Kunden, die sich für das gleiche Produkt interessiert haben. Es mag erschreckend klingen, aber soziale Netzwerke, Suchmaschinen und große Onlineshops kennen dich vermutlich besser, als du denkst. Bei weltweit über zwei Milliarden Internetnutzern geht das nur mit Hilfe von Mathematik.

Diese Liste könnte ich noch weiterführen, aber ich vermute, es ist offensichtlich: Mathe ist mehr als quadratische Gleichungen und Kurvendiskussionen. Mathematik ist ein wichtiger Bestandteil der digitalen Umwelt, in der wir leben und aus diesem Grund sind Mathematiker heute gefragter denn je. Dennoch schüchtert der Gedanke an ein Mathematikstudium viele Menschen ein. Nicht so Martin Berger, der sich an ein Mathematikstudium in Mittweida gewagt hat: „Ich schätze die erstklassige Betreuung mit flexiblen Entfaltungsmöglichkeiten für die Studenten, nicht zuletzt wegen der kleinen Studiengruppen und der modernen Ausstattung des Campus. Im Studiengang wurde großer Wert auf die Präsentation und Vermittlung von wissenschaftlichen Ergebnissen gelegt. Die gewonnene Übung darin ist mir in meiner Promotion nun von großem Vorteil.“ fasst Berger, Absolvent des Masterstudiengangs „Diskrete und computerorientierte Mathematik“, seine Erfahrungen an der Hochschule Mittweida zusammen.

Praktische Anwendung statt reiner Theorie

Der Vorteil gegenüber einem Universitätsstudium liegt klar auf der Hand: „An den Unis wird im Mathematikstudium der Schwerpunkt häufig auf eine rein akademische Ausbildung gelegt. In unserem Studiengang  erlernen die Studenten in den ersten drei Semestern die mathematischen Grundlagen. Danach vermitteln wir die praktischen Anwendungsgebiete der Mathematik.“ so Klaus Dohmen, Professor für Angewandte und Computerorientierte Mathematik. Dazu gehören unter anderem Codierungstheorie, Kryptologie, Digitale Bildverarbeitung, Analyse sozialer Netzwerke und Data Mining.

„Besonders interessant ist die Graphentheorie. Sie ist in sehr vielen anderen Gebieten der Mathematik und Praxis anwendbar bzw. kombinierbar. Zudem erfolgen sehr viele theoretische Überlegungen, Verfahren und Beweise auf einer konstruktiven Ebene, sodass man sich auch schwierige Sachverhalte vorstellen kann. Auch sind die meisten Begrifflichkeiten und Definitionen recht intuitiv und dadurch für einen Außenstehenden oder in der Materie nicht sehr Bewanderten gut nachvollziehbar was ein schnelles Einarbeiten ermöglicht.“ berichtet Christian Bausch, Student der Angewandten Mathematik.

Zudem bietet das Studium Schnittpunkte zur Informatik, Informationstechnik und den digitalen Medien. So erwerben die Studenten Programmierkenntnisse in Java und Matlab, optional auch in C++ und Python, und sind in Folge dessen in der Lage die entwickelten Algorithmen auch selbst zu implementieren. Diese Fähigkeit ist im späteren Berufsleben von unschätzbarem Wert:

„Viele Probleme  lassen sich nicht einfach auf einem Zettel lösen, sondern bedürfen der rechnerischen Unterstützung. Neue Algorithmen und Programme oder deren Anpassung werden benötigt. Da ist es gut, wenn man sich im Schutze der Hochschule üben kann und nicht in der freien Wirtschaft etwas Halbgewalktes aus dem Hut ziehen muss. Routine ist der Schlüssel.“ erklärt Christian Bausch.

Des Weiteren ist im Studiengang „Angewandte Mathematik in digitalen Medien“ ein 10-wöchiges Praktikum vorgesehen. Hier sammeln die Studenten zum ersten Mal Erfahrungen in einem Unternehmen, ein weiterer Vorteil gegenüber einem Mathematikstudium an einer Universität.

Die Berufsfelder eines Mathematikers sind sehr vielfältig. Durch die anwendungsorientierte und interdisziplinäre Ausbildung finden sich neben klassischen Stellen in Banken und Versicherungen neue Aufgabenfelder in IT-Unternehmen, bei Mobilfunkanbietern, in der Mikroelektronikindustrie, in Consulting-Unternehmen sowie in der Soft- und Hardware-Branche. Dabei liegt das Einstiegsgehalt für Mathematiker in Deutschland zurzeit bei durchschnittlich 45.000 Euro im Jahr.

Wer also alle bisherigen Vorbehalte über Bord wirft und sich dazu entschließt, Angewandte Mathematik an der Hochschule Mittweida zu studieren, wird keinesfalls zum Nerd, sondern zu einer sehr gefragten Fachkraft am Arbeitsmarkt.

Saskia

Saskia

Ich studierte in Mittweida Informationstechnologie (B.Sc.) und Industrial Management (M.Sc.). Meine Leidenschaft für Social Media brachte mich zum Hochschulmarketing, wo ich für diesen Blog und die offiziellen Social Media Kanäle der Hochschule Mittweida verantwortlich bin.

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