Rike hat 2 Schwestern: Jule und Paula. Beide sind sehr Informatik-affin. Paula studiert Games Engineering. Als Schülerin hatte sie Effi Briest mathematisch analysiert – mit Rikes Hilfe. Nun treffen sich beide in München und diskutieren eine spezielle Kurve im Zusammenhang mit dem RSA-Algorithmus. Weiterlesen
Kategorie: Numerik
Wie Lila PDEs durch Maschinelles Lernen lösen möchte
Charly besucht Max und Lila in Berlin. Charly fällt gleich auf, dass Lila sehr traurig wirkt.
Charly Hey, Lila, was ist los mit dir?
Lila Hi, Charly, schön, dass du gekommen bist. You know, my grandparents died because of Corona. Jetzt ist auch noch mein Vater erkrankt, immerzu rufe ich zu Hause in Kalkutta an, aber nichts wird besser. Ich muss nach Hause.
Charly I’m so sorry, Lila. Kannst du nicht hierbleiben, ist das nicht besser?
Lila Ich mache mir große Sorgen. Eine Beerdigungsfeier gab es für meine Großeltern leider nicht. Deshalb bin ich hiergeblieben.
Max Lila ist sogar schon geimpft!
Charly Das ist gut! Und dein Studium?
Lila Jetzt im Sommersemester hören wir wieder bei Kubicki Analysis-Vorlesungen, bei Kubicki!
Wie Lila ein uneigentliches Integral löst
Als Lila in ihrer Prüfungsvorbereitung für das Fach Gewöhnliche Differenzialgleichungen zur Methode der Trennung der Veränderlichen kommt, fällt ihr auf, dass sie die Aufgabe über die „inversen“ Schwingungen auch damit lösen könnte. Doch eine Schwierigkeit ergibt die nächste. Bloß gut, dass sie Jenny fragen kann, denn Jenny studiert auch Mathe und ist im letzten Semester. Weiterlesen
Kollaps bei "inversen" Schwingungen
Lila bereitet sich auf ihre Prüfung vor. Sie arbeitet die Krotofil-Vorlesungen nach. Doch bei einem Problem kommt sie nicht weiter. Sie ist ganz verzweifelt.
Max Was ist denn los?
Lila Ich habe hier so ein Problem, da komme ich nicht weiter! Beim Unfalltod in der Küche ist die Lösung nach endlicher Zeit explodiert, und jetzt sitze ich an einem anderen Phänomen, nämlich dass die Lösung kollabiert. So ein Beispiel will ich numerisch lösen, aber ich kriege es nicht hin. Weiterlesen
Das 1. keplersche Gesetz
Lila erzählt Max wieder von den Krotofil-Vorlesungen. Bevor sie die große Theorie behandelte, haben sie u.a. DGLn aus der Physik betrachtet.
Lila Überall, wo zeitliche Prozesse stattfinden, spielen DGLn eine große Rolle: wenn du mit dem Fahrrad fährst, mit dem Auto, wenn du kochst, wenn du dein Handy benutzt oder wenn sich die Planeten im All bewegen.
Max Und was hat dir daran gefallen? Weiterlesen
Räuber und Beute
Max und Lila sind heute im Schnee unterwegs. Als sie einen Fuchs sehen, fällt Lila eine von den Krotofil-Vorlesungen ein. Ganz begeistert erzählt sie Max davon. Es geht um ein weiteres motivierendes Beispiel für Differenzialgleichungen: das Räuber-Beute-System nach Lotka-Volterra. Weiterlesen
Roulette und Zufall
Rike, Charly und Ben wollen nun unbedingt herausfinden, ob es Gesetzmäßigkeiten beim 2-Urnen-Spiel gibt. Rike hat beim letzten Mal nicht Recht gehabt mit ihrer Schwingung. Jetzt hinterfragt sie Bens Berechnungen. Weiterlesen
Ein Hilbertraum für den Nord-Ostsee-Kanal
Rike und Ben sind immer noch am Nord-Ostsee-Kanal bei Brunsbüttel. Hinter jedem Schiff bilden sich Wellen. Diese genügen der Navier-Stokes-Gleichung – und die ist immer noch eine Herausforderung. Recht einfach sind gleichmäßige Wellen in einer Richtung zu verstehen. Sie bilden eine spezielle Lösung dieser Gleichung. Rike konstruiert auch noch einen passenden Hilbertraum dafür.
Lilas Katastrophenmathematik
Lila erzählt Max von weiteren Funktionen des Geologen und Erdbeben- und Nukleartestforschers von Seggern.
Lila Die letzte Funktion
hat für a = 0 Polstellen. Wenn ich die Fläche von 0 bis zur 1. Polstelle berechne – die könnte ja für die Energie stehen, die bei einem solchen Erdbeben frei wird – so kommt leider unendlich raus. D.h. schon ein einziger Stoß von dieser Sorte setzt viel zu viel Energie frei. Ich find‘s jammerschade, dass die bis jetzt nicht konstruktiv genutzt werden kann, sondern nur destruktiv ist. Da wird mir beim Rechnen richtig unbehaglich. Weiterlesen
Clusterbildung in Restklassen
Ben und Rike haben ein Programm zur Bestimmung von Zerlegungen von Zahlen N als Summen erstellt. Diese Zerlegungen wurden indiziert – von 1 bis nump. Zu jeder Zerlegung haben sie den dysonschen Rang m modulo q berechnet. Für bestimmte Zahlen N erhält man dann gleichgroße Restklassen von Zerlegungen. Doch wie sind die Indizes verteilt? Sind sie gleichverteilt und sehr zufällig, wie Dyson vermutete oder bilden sich Cluster?
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