Tokio, wo ich gerade an einer der mehr als 50 Satellitenkonferenzen des nächste Woche in Seoul beginnenden International Congress of Mathematicians teilnehme, ist aus touristischer Sicht nicht sehr ergiebig: kein klassisches Stadtzentrum, kaum Sehenswürdigkeiten, viele langweilige Hochhäuser. Immerhin gibt es aber das Wissenschaftsmuseum Miraikan, wo noch bis Anfang September eine Ausstellung über mathematische Modellierung gezeigt wird (auf die ich durch diesen Artikel in Images de Maths aufmerksam geworden war).
Es geht in der Ausstellung um sieben Anwendungsgebiete mathematischer Modellierung (Ausbreitung von Pandemien, Hirnforschung als Anwendung “chaotischer Dynamik”, Ultraschall und Fledermäuse, Krebstherapien, Früherkennung von Krankheiten, Erdbebenvorhersage, synchronisiertes Blinken von Glühwürmchen). Zu denen gibt es jeweils ein Spiel, einige allgemein gehaltene Erklärungen und meistens auch noch Differentialgleichungen oder mathematische Formeln.
Zum Beispiel die Krebstherapie. Die Aufgabe im Spiel zum Thema besteht hier darin, durch Hormongaben das Wachstum der Krebszellen aufzuhalten: auf dem Bildschirm sieht man eine langsam ansteigende Kurve, deren Anstieg man durch Drücken auf einen Knopf ein paar Mal kurzzeitig abbremsen kann, bevor es danach um so steiler nach oben geht. (Offensichtlich für Kinder gedacht und man muß auch sagen, dass einige der anderen Spiele etwas anspruchsvoller sind.)
Ich bin mir nicht sicher, wie gut man die Kurve im Video erkennen kann, deshalb hier noch ein Foto:
Dazu gibt es dann eine Schautafel oder ein Video
und meist auch noch eine eindrucksvolle Formel. Die Differentialgleichungen im Bild unten sind wohl nur schwer zu erkennen, es handelt sich aber jedenfalls um ein x-beliebiges allgemein formuliertes Differentialgleichungssystem, mit dem man auch jedes beliebige andere Thema illustrieren hätte können.
Um wirklich etwas darüber zu lernen, welche Differentialgleichungen oder welche mathematische Methoden bei solchen Modellierungen verwendet werden, ist die Ausstellung also sicher nicht der richtige Ort. Aber jedenfalls wird beim Besucher wohl die Erfahrung hängenbleiben, dass Mathematik in vielen wichtigen Problemfeldern Anwendung findet.
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