TY - GEN A1 - Wessäly, Roland A1 - Werner, Axel A1 - Eckel, Klaus A1 - Seibel, Julia A1 - Orlowski, Sebastian A1 - Louchet, Hadrien A1 - Patzak, Erwin A1 - Bentz, Winfried T1 - Schätze heben bei der Planung von FTTx-Netzen: optimierte Nutzung von existierenden Leerrohren - eine Praxisstudie N2 - Das vom BMBF geförderte Projekt FTTX-PLAN entwickelt mathematische Modelle und Optimierungsverfahren, um automatisiert kostenoptimierte FTTx-Netze berechnen zu können. Wir zeigen anhand einer Praxisstudie in Zusammenarbeit mit der Regensburger R-KOM, wie ein Planer von diesen Verfahren profitieren kann, um die Auswirkungen bestimmter Entscheidungen auf die Netzstruktur und -kosten zu untersuchen. Wir illustrieren dies am Beispiel eines FTTB/FTTH-Vergleichs, der Variation von Kundenanbindungsraten und der gezielten Ausnutzung existierender Leerrohre, um Tiefbau zu vermeiden. T3 - ZIB-Report - 11-47 KW - Praxisstudie KW - Optische Zugangsnetze KW - Optimierung Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-14861 UR - http://www.vde-verlag.de/buecher/453339/breitbandversorgung-in-deutschland-itg-fb-227.html SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Werner, Axel T1 - Kombinatorische Optimierung und die 40-Punkte-Regel N2 - Wieviele Punkte braucht eine Mannschaft in der Fußball-Bundesliga mindestens, um sicher dem Abstieg zu entgehen? Wir benutzen kombinatorische Optimierung, um diese und ähnliche Fragen zu beantworten. T3 - ZIB-Report - 11-48 KW - Kombinatorische Optimierung KW - Sport KW - Bundesliga Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-14871 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Ridder, Johanna T1 - Wegeprobleme der Graphentheorie T1 - Path problems in graph theory N2 - Den kürzesten Weg in einem Graphen zu finden ist ein klassisches Problem der Graphentheorie. Über einen Vortrag zu diesem Thema beim Tag der Mathematik 2007 von R. Borndörfer kam ich in Kontakt mit dem Konrad-Zuse-Zentrum (ZIB), das sich u.a. mit Wegeoptimierung beschäftigt. Ein Forschungsschwerpunkt dort ist im Rahmen eines Projekts zur Chipverifikation das Zählen von Lösungen, das, wie wir sehen werden, eng mit dem Zählen von Wegen zusammenhängt. Anhand von zwei Fragen aus der Graphentheorie soll diese Facharbeit unterschiedliche Lösungsmethoden untersuchen. Wie bestimmt man den kürzesten Weg zwischen zwei Knoten in einem Graphen und wie findet man alle möglichen Wege? Nach einer Einführung in die Graphentheorie und einer Konkretisierung der Probleme wird zunächst für beide eine Lösung mit auf Graphen basierenden Algorithmen vorgestellt. Während der Algorithmus von Dijkstra sehr bekannt ist, habe ich für das Zählen von Wegen einen eigenen Algorithmus auf der Basis der Tiefensuche entwickelt. Im zweiten Teil der Arbeit wird das Konzept der ganzzahligen Programmierung vorgestellt und die Lösungsmöglichkeiten für Wegeprobleme, die sich darüber ergeben. Schließlich wurden die vorgestellten Algorithmen am Beispiel des S- und U-Bahnnetzes von Berlin implementiert und mit Programmen, die die gleichen Fragen über ganzzahlige Programmierung lösen, verglichen. T3 - ZIB-Report - 08-26 KW - Graphen KW - Wegeprobleme KW - Zählen KW - Graphs KW - path problems KW - counting Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-10782 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Martin, Alexander A1 - Geißler, Björn A1 - Hayn, Christine A1 - Hiller, Benjamin A1 - Humpola, Jesco A1 - Koch, Thorsten A1 - Lehmann, Thomas A1 - Morsi, Antonio A1 - Pfetsch, Marc A1 - Schewe, Lars A1 - Schmidt, Martin A1 - Schultz, Rüdiger A1 - Schwarz, Robert A1 - Schweiger, Jonas A1 - Steinbach, Marc A1 - Willert, Bernhard T1 - Optimierung Technischer Kapazitäten in Gasnetzen N2 - Die mittel- und längerfristige Planung für den Gastransport hat sich durch Änderungen in den regulatorischen Rahmenbedingungen stark verkompliziert. Kernpunkt ist die Trennung von Gashandel und -transport. Dieser Artikel diskutiert die hieraus resultierenden mathematischen Planungsprobleme, welche als Validierung von Nominierungen und Buchungen, Bestimmung der technischen Kapazität und Topologieplanung bezeichnet werden. Diese mathematischen Optimierungsprobleme werden vorgestellt und Lösungsansätze skizziert. T3 - ZIB-Report - 11-56 KW - Gasnetzplanung KW - Technische Kapazitäten KW - Nominierungsvalidierung KW - Buchungsvalidierung KW - Topologieplanung Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-15121 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Grötschel, Martin A1 - Neumann, Gerald T1 - 10 Jahre TELOTA N2 - Das TELOTA-Projekt - zunächst nur für zwei Jahre gestartet - feierte am 15. Juni 2011 sein 10-jähriges Bestehen im Rahmen eines Workshops mit einem abschließenden Festvortrag von Richard Stallmann zum Thema „Copyright versus community in the age of computer networks“. Diese Veranstaltung zeigte, wie aktuell die TELOTA-Themen weiterhin sind und dass diese eine große Resonanz in der allgemeinen Öffentlichkeit finden. Die TELOTA-Aktivitäten haben sich als wichtiger Bestandteil der IT-Infrastruktur der BBAW erwiesen, gehen aber weit über reinen Service hinaus. Sie beeinflussen die Forschung selbst und führen zu neuen interessanten wissenschaftlichen Fragestellungen. Der Rückblick auf die ersten zehn Jahre der TELOTA-Initiative in diesem Artikel soll einen kleinen Eindruck von dem geben, was bisher geleistet wurde. T3 - ZIB-Report - 12-13 KW - BBAW KW - Telota Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-14799 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Grötschel, Martin A1 - Lutz-Westphal, Brigitte T1 - Diskrete Mathematik und ihre Anwendungen: Auf dem Weg zu authentischem Mathematikunterricht N2 - Das heutige Leben ist durchdrungen von komplexen Technologien. Ohne Kommunikationsnetze, Internet, Mobilfunk, Logistik, Verkehrstechnik, medizinische Apparate, etc. könnte die moderne Gesellschaft nicht funktionieren. Fast alle dieser Technologien haben einen hohen Mathematikanteil. Der "normale Bürger"' weiss davon nichts, der Schulunterricht könnte dem ein wenig abhelfen. Einige mathematische Aspekte dieser Technologien sind einfach und sogar spielerisch intuitiv zugänglich. Solche Anwendungen, die zusätzlich noch der Lebensumwelt der Schüler zugehören, können dazu genutzt werden, die mathematische Modellierung, also die mathematische Herangehensweise an die Lösung praktischer Fragen, anschaulich zu erläutern. Gerade in der diskreten Mathematik können hier, quasi "nebenbei" mathematische Theorien erarbeitet und Teilaspekte (Definitionen, Fragestellungen, einfache Sachverhalte) durch eigenständiges Entdecken der Schüler entwickelt werden. Wir beginnen mit einigen Beispielen. T3 - ZIB-Report - 08-21 KW - Diskrete Mathematik KW - Mathematikunterricht in Schulen KW - authentischer Mathematikunterricht Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-10758 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Grötschel, Martin A1 - Borndörfer, Ralf T1 - Mathematik im Verkehr N2 - Nach einem kurzen Abriss über die Bedeutung des Verkehrssektors als eine wichtige Schlüsseltechnologie im gesamten Verlauf der Menschheitsgeschichte skizzieren wir die Rolle der Mathematik für Verkehr und Transport. Wir spekulieren dann über zukünftige Entwicklungen, insbesondere im Bereich des öffentlichen Personenverkehrs, und begründen, dass die in diesem Bereich anstehenden Herausforderungen nur mit dem Einsatz mathematischer Methoden angemessen bewältigt werden können. Die demographischen Prozesse, die in verschiedenen Teilen der Welt unterschiedlich verlaufen, wie z.B. Überalterung in Europa oder dynamische Trends zu Megastädten in Entwicklungsländern, sich ändernde Lebens- und Produktionsverhältnisse, stark wachsender Bedarf nach Mobilität und enormes Anwachsen der Komplexität der Verkehrsplanung und -durchführung, machen einen verstärkten Zugriff auf mathematische Modellierung, Simulation und Optimierung notwendig. Diese Entwicklung stellt sowohl große Herausforderungen an die Mathematik, wo vielfach noch keine geeigneten Methoden vorhanden sind, als auch an die Praktiker im Bereich von Verkehr und Transport, die sich mit neuen Planungs- und Steuerungstechnologien befassen und diese effizient einsetzen müssen. Hier wird intensive Kooperation zwischen vielen beteiligten Akteuren gefragt sein. T3 - ZIB-Report - 14-03 KW - Optimierung KW - öffentlicher Verkehr Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-50287 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Grötschel, Martin T1 - Tiefensuche: Bemerkungen zur Algorithmengeschichte T1 - Depth-first search: Remarks on the history of algorithms N2 - Dieser kurze Aufsatz zur Algorithmengeschichte ist Eberhard Knobloch, meinem Lieblings-Mathematikhistoriker, zum 65. Geburtstag gewidmet. Eberhard Knobloch hat immer, wenn ich ihm eine historische Frage zur Mathematik stellte, eine Antwort gewusst – fast immer auch sofort. Erst als ich mich selbst ein wenig und dazu amateurhaft mit Mathematikgeschichte beschäftigte, wurde mir bewusst, wie schwierig dieses „Geschäft“ ist. Man muss nicht nur mehrere (alte) Sprachen beherrschen, sondern auch die wissenschaftliche Bedeutung von Begriffen und Symbolen in früheren Zeiten kennen. Man muss zusätzlich herausfinden, was zur Zeit der Entstehung der Texte „allgemeines Wissen“ war, insbesondere, was seinerzeit gültige Beweisideen und -schritte waren, und daher damals keiner präzisen Definition oder Einführung bedurfte. Es gibt aber noch eine Steigerung des historischen Schwierigkeitsgrades: Algorithmengeschichte. Dies möchte ich in diesem Artikel kurz darlegen in der Hoffnung, dass sich Wissenschaftshistoriker dieses Themas noch intensiver annehmen, als sie das bisher tun. Der Grund ist, dass heute Algorithmen viele Bereiche unserer Alltagswelt steuern und unser tägliches Leben oft von funktionierenden Algorithmen abhängt. Daher wäre eine bessere Kenntnis der Algorithmengeschichte von großem Interesse. T3 - ZIB-Report - 08-23 KW - Algorithmengeschichte KW - Algorithmus Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-9628 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Grötschel, Martin T1 - Einblicke in die Diskrete Mathematik N2 - „Diskrete Mathematik, was ist das?“, ist eine typische Frage von Lehrern mit traditioneller Mathematikausbildung, denn dort kam und kommt diskrete Mathematik kaum vor. Die etwas Aufgeschlosseneren fragen: „Wenn (schon wieder) etwas Neues unterrichtet werden soll, was soll denn dann im Lehrplan gestrichen werden?“ Auf die zweite Frage wird hier nicht eingegangen. Das Ziel dieses Aufsatzes ist es, in diskrete Mathematik einzuführen, Interesse an diesem Fachgebiet zu wecken und dazu anzuregen, dieses auch im Schulunterricht (ein wenig) zu berücksichtigen. Die Schüler und Schülerinnen werden dafür dankbar sein – eine Erfahrung, die in vielen Unterrichtsreihen gemacht wurde. T3 - ZIB-Report - 12-01 KW - diskrete Mathematik Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-14399 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Grötschel, Martin T1 - Mathematik, Politik und Recht N2 - Politiker müssten doch in der Lage sein, faire Wahlverfahren, rationale gesellschaftliche Entscheidungsprozesse und schlupflochfreie Marktregulierungen zu finden. Und wenn sie sich nicht einigen können, so denkt fast jeder, dann sollen das eben unsere Gerichte regeln. Dies ist im Allgemeinen unerfüllbares Wunschdenken. Die Gründe dafür sind oft mathematischer Natur. Man kann z. B. mathematisch beweisen, dass es (in einem präzisierbaren Sinn) gar keine „fairen“ Wahlverfahren und nur in seltenen Fällen „rationale“ Entscheidungsprozesse gibt. Ein anderer Sachverhalt liegt z. B. bei Regulierungs- oder Deregulierungsmaßnahmen vor. Die dabei zu berücksichtigenden technischen Restriktionen sind häufig so kompliziert (man denke u. a. an die technischen Vorschriften im Schienen- oder Luftverkehr oder zum Betrieb von Pipelines), dass sie einfach nicht in juristischer Sprache formuliert werden können. Gut gemeinte Verordnungen sind nicht selten mathematisch widersprüchlich, führen auf praktisch unlösbare Probleme oder überfordern das Verständnis aller Beteiligten. Diese Beispiele legen nahe, dass bei einigen Gesetzgebungsprozessen und Verordnungen mathematischer Sachverstand erforderlich ist. Dieser wird derzeit aber nur sehr selten genutzt. T3 - ZIB-Report - 11-33 KW - Mathematik als Entscheidungshilfe KW - Spieltheorie KW - Kostenaufteilungsprobleme KW - Wahlverfahren und Mathematik Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-13845 SN - 1438-0064 ER -