Internatsschule Schloss Hansenberg

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Schule

Studienphase Q+

IWR 2016

Mein Praktikum am IWR der Uni Heidelberg

Hallo,

Florian Almstetter am IWR

Florian Almstetter am IWR

ich heiße Florian Almstetter und bin Schüler der 12. Klasse an der Internatsschule Schloss Hansenberg im Rheingau. Ich habe vom 18. bis zum 22. April 2016 ein Praktikum am IWR an der Universität Heidelberg gemacht. Das Praktikum wurde mir im Rahmen einer Projektphase ermöglicht, welche nach dem schriftlichen Abitur an unserer Schule stattfindet. Ich war zudem einer der ersten Praktikanten, welche ihr Praktikum im neuen Gebäude des IWR, dem Mathematikon, absolviert haben. Dies wurde gut einen Monat zuvor eröffnet.

Tag 1: Einführung

An meinem ersten Tag habe ich zunächst ein Einführungsgespräch mit meinem Praktikumsbetreuer, Herrn Dr. Michael Winckler, geführt. Nach dem Gespräch habe ich an einer Mathematikvorlesung für Studenten im 3. Semester teilgenommen, bei der es sich um eine Einführung in die Funktionalanalysis handelte. Dadurch konnte ich einen ersten Einblick in ein Mathematikstudium erlangen.

Danach wurde mir das Projekt für mein Praktikum vorgestellt. Ich sollte mir Kenntnisse über die mathematische Modellierungssprache AMPL (A Mathematical Programming Language), welche der Lösung von mathematischen Problemen mittels Computer dient, aneignen und diese in einem Beispiel anwenden. Bei diesem Beispiel sollte es sich um eine lineare Optimierungsaufgabe mit zwei Variablen handeln. Das betreffende Beispiel konnte ich selber wählen.

Tag 2: AMPL

Am zweiten Tag habe ich mich dann intensiv mit AMPL beschäftigt und auch Beispiele aus dem Lehrbuch zu AMPL berechnet. So habe ich unter anderem ein Modell einer Fabrik erstellt, welche verschiedene Gegenstände aus Stahl herstellt. Das Problem dabei war, das Optimum zu ermitteln, also die Menge an unterschiedlichen Gütern, mit denen die Fabrik den größten Gewinn

macht. Dabei war es zudem von großer Bedeutung, die verschiedenen Beschränkungen zu beachten, welche die Lage des Optimums ebenfalls stark mitbestimmen können. So können auch nur so viele Produkte produziert werden, wie Material vorhanden ist. Dazu habe ich auch verschiedene Recherchen im Internet getätigt.

Tag 3: Noch mehr AMPL

Am Mittwoch habe ich mich zunächst weiter mit AMPL beschäftigt. Dabei ist es mir gelungen, die Projektaufgabe fertigzustellen: ein lineares Optimierungsproblem mit zwei Variablen in AMPL zu modellieren und eine optimale Lösung ausgeben zu lassen. Bei der Aufgabe handelte es sich um ein Modell von einem Werbeunternehmen, welches zum Bewerben von Produkten verschiedene Medien nutzt, um bei einem beschränkten Budget möglichst viele Menschen zu erreichen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass solche Modelle natürlich nicht der Realität entsprechen können, da sie in diesem Fall unendlich komplex würden. Andererseits würde ein zu stark vereinfachtes Modell ungenaue Ergebnisse liefern.

Danach habe ich an der Vorstellung der Bachelor-Arbeit eines Studenten, welche sich mit informatischen Problemen beschäftigt, teilgenommen. Es war sehr interessant für mich zu erfahren, wie solch eine Vorstellung abläuft, da diese sich von den Präsentationen, die man während der Schulzeit erstellt, relativ stark unterschieden hat.

Später wurden mir von Herrn Dr. Winckler zwei weitere Projekte vorgestellt und deren Hintergrund erläutert. Bei dem einen sollte ich mich mit ganzzahligen Optimierungsproblemen beschäftigen, welche einige Schwierigkeiten mit sich bringen. So kann es sein, dass das Optimum weit ab von der vermuteten Stelle liegt und im schlimmsten Fall nur über ausprobieren und vergleichen ermittelt werden kann. Bei dem anderen Beispiel sollte ich mich stärker mit Sensitivitäten auseinandersetzen, welche bei Optimierungen von mathematischen Modellen ebenfalls eine große Rolle spielen können.

Tag 4: Sudoku

Am vierten Tag meines Praktikums am IWR habe ich mich mit ganzzahligen Optimierungsproblemen am Beispiel von Sudokus beschäftigt. Dies hat wieder einige Zeit für Recherchen gefordert, was daran lag, dass die Modellierung von ganzzahligen Modellen um einiges komplizierter ist als eine Modellierung, wie ich sie am Tag zuvor durchgeführt hatte. Zudem mussten zur Modellierung eines Sudokus noch einige weitere Beschränkungen beachtet werden, damit das Modell auch tatsächlich von AMPL verstanden werden konnte. Nach diversen Fehlversuchen ist es mir schließlich gelungen, ein funktionierendes Modell zu erzeugen, welches zunächst dazu fähig war, ein 4x4 Sudoku zu lösen. Jedoch war es jederzeit möglich, das Sudoku so zu erweitern, dass auch das normale und auch noch komplexere Sudokus gelöst werden können. Zu diesem Zeitpunkt kam dann Herr Walter, der projektbetreuende Lehrer der ISH, zu Besuch, um sich über mein bisheriges Praktikum zu erkundigen. Ich stellte ihm und Herrn Dr. Winckler die beiden von mir erstellten Modelle vor und zeigte auch, dass diese tatsächlich funktionieren.

Tag 5: TYPO3

An meinem letzten Tag beim IWR hatte ich den Auftrag einen Praktikumsbericht zu schreiben und diesen mithilfe des Content Management Systems "TYPO3" auf der Homepage des lWR zu gestalten. Dazu musste ich mich erstmal in das System einarbeiten, was mir mit der Hilfe von Jan Keese in kurzer Zeit gelungen ist. TYPO3 funktioniert wie ein Baukastensystem, aus dem man die Werkzeuge nimmt, welche man benötigt, um eine Website so zu gestalten, wie man sie haben möchte.

Zudem habe ich an der Abschiedsfeier einer Mitarbeiterin teilgenommen, welche ihre Mutterschaftspause beginnt. Es gab Kaffee, Kuchen und Süßigkeiten. Viele ihrer Freunde und Mitarbeiter haben an der Feier teilgenommen um ihre Kollegin zu verabschieden.

Auch habe ich mich noch etwas mit Sensitivitäten beschäftigt, allerdings hat dann die Zeit nicht mehr wirklich dafür ausgereicht.

Fazit:

Ich habe bei meinem Praktikum am IWR sehr viele neue und gute Erfahrungen gesammelt. So habe ich nicht nur einen Einblick in die Aktivitäten des IWR erlangt, sondern auch in die eines Mathematik-Studiums. Dies ist für mich als baldiger Abiturient von besonderer Bedeutung. Zudem habe ich mich mit einer neuen Herangehensweise an mathematische Probleme vertraut machen

können, nämlich mittels Computer. Das war sehr interessant und das Praktikum hat mir viel Spaß gemacht.

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