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Prof. Zumbusch neuer Lehrstuhlinhaber für Wissenschaftliches Rechnen an der Universität Jena
Jena (09.05.03) Mathematik - solange sie in anderen Fächern wie Physik, Chemie, Wirtschaftswissenschaften oder Biologie zur Anwendung kommt, also den Wissenszuwachs fördert, ist sie willkommen, der reine Anteil dieser ältesten Wissenschaft ist jedoch gefürchtet. Das weiß auch Prof. Dr. Gerhard Zumbusch, der seit dem Wintersemester den Lehrstuhl für Wissenschaftliches Rechnen an der Friedrich-Schiller-Universität Jena innehat und seit kurzem Direktor des Institutes für Angewandte Mathematik ist. Der 34-Jährige geht einen Mittelweg zwischen Anwendung und reiner Mathematik. Er holt sich reale komplizierte Szenarien, z. B. die Luftströmungen rund um eine Autokarosserie, in seinen Rechner, um dann Experimente auf der reinen Zahlenebene durchzuführen.
Dazu müssen allgemein gültige Formeln, beispielsweise aus der Physik, an das zu berechnende Phänomen angepasst werden. In der Fachsprache heißt das modellieren. "Dabei ist zu beachten, dass die Formeln das Phänomen genau beschreiben, aber so einfach wie möglich bleiben", erklärt Zumbusch. Ein Drahtseilakt, den der Rechenkünstler, der an der TU-München studierte und 1995 an der Freien Universität Berlin promovierte, jedoch meistert. "Oft landet man am Schluss der Modellierung bei partiellen Differentialgleichungen", berichtet er. Solche sind nicht erst seit seiner Bonner Habilitation (2001) über "Multilevel-Methoden für Partielle Differentialgleichungen" in den Fokus seiner Forschung gerückt.
Bereits 1993 hatte er sich als Mitarbeiter des Berliner Konrad-Zuse-Zentrums für Informationstechnik deren praktischer Anwendung zugewandt. 1996 forschte er am norwegischen SINTEF-Institut in der Abteilung für numerische Simulation. Die von Zumbusch praktizierten Simulationen am Computer haben gegenüber Messungen in Natura einige Vorteile, sind u.U. schneller, genauer oder auch preiswerter. "Manchmal ist die Simulation der einzig mögliche Weg, weil Moleküle zu klein, das Universum zu groß oder Experimente zu gefährlich sind".
"So manche Simulation ist für einen einzelnen Rechner nicht zu bewältigen", zeigt der Wissenschaftler der Uni Jena die Grenzen seines Gebietes auf. Hier schaffen die Mathematiker Abhilfe, indem sie die Rechnung in unabhängige Teilprobleme zerlegen und durch Parallelrechner bearbeiten lassen. Solche Rechner können z. B. aus vielen handelsüblichen PCs zusammengesetzt werden. Das ist Zumbusch mit seinem Eigenbau gelungen, der als erster europäischer in die Liste der 500 weltweit schnellsten Rechner aufgenommen wurde. "Dazu braucht man Informatikkenntnisse. Fachwissen in Physik und Chemie wiederum sind hilfreich, um das Problem zu verstehen, für das man modelliert und simuliert", sagt Zumbusch. Er selbst bringt diese Vorkenntnisse mit und versteht sich "mal als Mathematiker, mal als Informatiker und mal als Physiker". Diesen interdisziplinären Ansatz versucht er seinen Mathematik-Studenten nahe zu bringen. So bietet er ihnen neben den reinen Mathematikveranstaltungen zusätzlich Praktika und Seminare (Moleküldynamik, Strömungsmechanik, paralleles Rechnen) an, bei denen Probleme, die sich an realen Phänomenen orientieren, einmal durchgespielt werden.
Kontakt:
Prof. Dr. Gerhard Zumbusch
Institut für Angewandte Mathematik der Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 946200
E-Mail: Gerhard.Zumbusch@uni-jena.de
Prof. Dr. Gerhard Zumbusch (Foto: FSU-Fotozentrum/Günther)
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Criteria of this press release:
Information technology, Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
Personnel announcements
German
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