Zukunftsfeld Mathematik

Wir sind längst im Zeitalter der digitalen Medizin angekommen. Medizinische Daten und Bilder, welche mit modernen physikalischen Methoden erfasst werden, haben einen so hohen Informationsgehalt, dass mathematische Modellierung und Simulation einen erheblichen Mehrwert beitragen. Von der Optimierung der Erfassung, der Aufbereitung der Daten, der Simulation der physiologischen Prozesse, bis zur Optimierung der Therapie, ist die angewandte Mathematik ein Grundpfeiler der modernen Medizin. Hier ist die Arbeit eines Mathematikers nah an den Schnittstellen zu anderen Fachbereichen, oft zu Physik, Medizin, Informatik und Biologie. Dieser Vortrag illustriert aktive und aktuelle mathematische Themen im Umfeld medizinischer Bilder.

Seit über 60 Jahren wird in Bremen Stahl produziert. Hochöfen und große industrielle Anlagen prägen das Bild im Bremer Norden an der Weser. Doch welche Rolle spielt Mathematik in einem Stahlwerk? Im Zuge der Digitalisierung werden immer mehr mathematische Modelle benötigt, zum Beispiel um Anlagen besser auszulasten oder Produktionskosten zu minimieren. In diesem Vortrag werden die Möglichkeiten vorgestellt, die die Mathematik zur Optimierung eines Stahlwerkes bietet.

Wir schauen uns die Grundlagen der Bilddatenauswertung von Raumsonden an. Wie entsteht das dreidimensionale Modell eines kleinen Himmelskörpers wie beispielsweise des Saturnmondes Mimas aus Kameradaten während des Vorbeifluges der Raumsonden Cassini und Voyager? Hierzu bedarf es einiger mathematischer Kniffe und Rechenschritte, die uns auch auf der Erde bei 3D-Scannern helfen, Formen zu erkennen.

Zudem: Was können wir aus der Flugbahn einer Raumsonde, die dicht an einem solchen Körper vorbeifliegt, über das Innere des Körpers lernen? Wir werden sehen, dass wir ohne Zuhilfenahme weiterer Instrumente schon eine Menge über den inneren Aufbau aussagen können.