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Polyhedral computations
(1985)
In the simplex algorithm, solving linear systems with the basis matrix and its transpose accounts for a large part of the total computation time. We investigate various methods from modern numerical linear algebra to improve the computation speed of the basis updates arising in LPs. The experiments are executed on a large real-world test set. The most widely used solution technique is sparse LU factorization, paired with an updating scheme that allows to use the factors over several iterations. Clearly, small number of fill-in elements in the LU factors is critical for the overall performance. Using a wide range of LPs we show numerically that after a simple permutation the non-triangular part of the basis matrix is so small, that the whole matrix can be factorized with (relative) fill-in close to the optimum. This permutation has been exploited by simplex practitioners for many years. But to our knowledge no systematic numerical study has been published that demonstrates the effective reduction to a surprisingly small non-triangular problem, even for large scale LPs. For the factorization of the non-triangular part most existing simplex codes use some variant of dynamic Markowitz pivoting, which originated in the late 1950s. We also show numerically that, in terms of fill-in and in the simplex context, dynamic Markowitz is quite consistently superior to other, more recently developed techniques.
Hypohamiltonian digraphs
(1980)
Hypotraceable digraphs
(1980)
In this paper, we study the hop constrained chain polytope, that is, the convex hull of the incidence vectors of (s,t)-chains using at most k arcs of a given digraph, and its dominant. We use extended formulations (implied by the inherent structure of the Moore-Bellman-Ford algorithm) to derive facet defining inequalities for these polyhedra via projection. Our findings result into characterizations of all facet defining {0,+1,-1}-inequalities for the hop constrained chain polytope and all facet defining {0,1}-inequalities
for its dominant. Although the derived inequalities are already known, such classifications were not previously given to the best of our knowledge. Moreover, we use this approach to generalize so called jump inequalities, which have been introduced in a paper of Dahl and Gouveia in 2004.
Mit dem Informationsdienst Math&Industry soll ein Prototyp eines dezentralen Informationssystems für Förderprogramme und Forschungsprojekte geschaffen werden, das sich auf andere Programme (bezüglich angewandter Mathematik, aber auch darüber hinaus) übertragen lässt. Das betrifft sowohl die Konzeption (Strukturierung der Informationen) als auch die Werkzeuge, die anderen BMBF-Förderprogrammen zur Verfügung gestellt werden können. Damit sollen diese in die Lage versetzt werden, die in Math&Industry entwickelten Konzepte und Werkzeuge an ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen.
Die Anwendung mathematischer Methoden und Verfahren wird immer mehr zur Voraussetzung innovativer Produkte und Dienstleistungen. Um neue Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln, müssen die Produktions- und technologischen Prozesse mathematisch modelliert, beschrieben und optimiert werden. Diesen Umstand Rechnung tragend, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 1993 begonnen, den Einsatz mathematischer Verfahren und Methoden in der Mathematik über ein spezielles Mathematikprogramm zu fördern. Inzwischen hat die vierte Förderperiode des Mathematikprogramms begonnen. \par Das Medium Internet und insbesondere das WWW sind für die Sichtbarkeit und Transparenz wissenschaftlicher Resultate in den letzten zehn Jahren immer wichtiger geworden. Wer nicht im Web "'sichtbar"' ist, läuft Gefahr, nicht wahrgenommen zu werden. Intention und Ziel des durchgeführten Projekts war es, ein Konzept für eine qualitativ hochwertige und umfassende Darstellung des BMBF Mathematikprogramms, insbesondere der in den Projekten erzielten Ergebnisse, zu entwickeln und zu realisieren und damit den Stellenwert und die Akzeptanz mathematischer Forschung in der Gesellschaft zu festigen und den Wissenstransfer zwischen mathematischer Forschung sowie Forschung und Entwicklung in der Wirtschaft und dem Dienstleistungsbereich zu fördern.
In this paper we study the cost-optimal deployment of optical access networks considering variants of the problem such as fiber to the home (FTTH), fiber to the building (FTTB), fiber to the curb (FTTC), or fiber to the neighborhood (FTTN). We identify the combinatorial structures of the most important sub-problems arising in this area and model these, e.g., as capacitated facility location, concentrator location, or Steiner tree problems. We discuss modeling alternatives as well. We finally construct a “unified” integer programming model that combines all sub-models and provides a global view of all these FTTx problems. We also summarize computational studies of various special cases.
Combinatorial optimization problems pervade many areas of human problem solving especially in the fields of business, economics and engineering. Intensive mathematical research and vast increases in raw computing power have advanced the state of the art in exact and heuristic problem solving at a pace that is unprecedented in human history. We survey here in layman's terms some of the fundamental concepts and principles that have led this progress. (This article will appear -- possibly in modified form -- in a popular science magazine.)
Die optimierte Odyssee
(1999)
Die optimierte Odyssee
(1999)
The Optimized Odyssey
(2001)
Le stanze del TSP
(2001)
Polyhedral theory
(1985)
10 Jahre TELOTA
(2012)
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.
10 Jahre TELOTA
(2012)
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.
We consider the important practical and theoretical problem of designing a low-cost communications network which can survive failures of certain network components. Our initial interest in this area was motivated by the need to design certain ``two-connected" survivable topologies for fiber optic communication networks of interest to the regional telephone companies. In this paper, we describe some polyhedral results for network design problems with higher connectivity requirements. We also report on some preliminary computational results for a cutting plane algorithm for various real-world and random problems with high connectivity requirements which shows promise for providing good solutions to these difficult problems. \def\NP{$\cal NP$}
We show that, given a wheel with nonnegative edge lengths and pairs of terminals located on the wheel's outer cycle such that the terminal pairs are in consecutive order, then a path packing, i.~e., a collection of edge disjoint paths connecting the given terminal pairs, of minimum length can be found in strongly polynomial time. Moreover, we exhibit for this case a system of linear inequalities that provides a complete and nonredundant description of the path packing polytope, which is the convex hull of all incidence vectors of path packings and their supersets.
Let $G=(V,E)$ be a graph and $T\subseteq V$ be a node set. We call an edge set $S$ a Steiner tree with respect to $T$ if $S$ connects all pairs of nodes in $T$. In this paper we address the following problem, which we call the weighted Steiner tree packing problem. Given a graph $G=(V,E)$ with edge weights $w_e$, edge capacities $c_e, e \in E,$ and node sets $T_1,\ldots,T_N$, find edge sets $S_1,\ldots,S_N$ such that each $S_k$ is a Steiner tree with respect to $T_k$, at most $c_e$ of these edge sets use edge $e$ for each $e\in E$, and such that the sum of the weights of the edge sets is minimal. Our motivation for studying this problem arises from the routing problem in VLSI-design, where given sets of points have to be connected by wires. We consider the Steiner tree packing Problem from a polyhedral point of view and define an appropriate polyhedron, called the Steiner tree packing polyhedron. The goal of this paper is to (partially) describe this polyhedron by means of inequalities. It turns out that, under mild assumptions, each inequality that defines a facet for the (single) Steiner tree polyhedron can be lifted to a facet-defining inequality for the Steiner tree packing polyhedron. The main emphasis of this paper lies on the presentation of so-called joint inequalities that are valid and facet-defining for this polyhedron. Inequalities of this kind involve at least two Steiner trees. The classes of inequalities we have found form the basis of a branch & cut algorithm. This algorithm is described in our companion paper SC 92-09.
In this paper we describe a cutting plane algorithm for the Steiner tree packing problem. We use our algorithm to solve some switchbox routing problems of VLSI-design and report on our computational experience. This includes a brief discussion of separation algorithms, a new LP-based primal heuristic and implementation details. The paper is based on the polyhedral theory for the Steiner tree packing polyhedron developed in our companion paper SC 92-8 and meant to turn this theory into an algorithmic tool for the solution of practical problems.
In this paper we describe several versions of the routing problem arising in VLSI design and indicate how the Steiner tree packing problem can be used to model these problems mathematically. We focus on switchbox routing problems and provide integer programming formulations for routing in the knock-knee and in the Manhattan model. We give a brief sketch of cutting plane algorithms that we developed and implemented for these two models. We report on computational experiments using standard test instances. Our codes are able to determine optimum solutions in most cases, and in particular, we can show that some of the instances have no feasible solution if Manhattan routing is used instead of knock-knee routing.
{\def\N{{\cal N}} \def\R{\hbox{\rm I\kern-2pt R}} \def\MN{{\rm I\kern-2pt N}} In this paper we study the following problem, which we call the weighted routing problem. Let be given a graph $G=(V,E)$ with non-negative edge weights $w_e\in\R_+$ and integer edge capacities $c_e\in\MN$ and let $\N=\{T_1,\ldots,T_N\}$, $N\ge 1$, be a list of node sets. The weighted routing problem consists in finding edge sets $S_1,\ldots,S_N$ such that, for each $k\in\{1,\ldots,N\}$, the subgraph $(V(S_k),S_k)$ contains an $[s,t]$-path for all $s,t\in T_k$, at most $c_e$ of these edge sets use edge $e$ for each $e\in E$, and such that the sum of the weights of the edge sets is minimal. Our motivation for studying this problem arises from the routing problem in VLSI-design, where given sets of points have to be connected by wires. We consider the weighted routing problem from a polyhedral point of view. We define an appropriate polyhedron and try to (partially) describe this polyhedron by means of inequalities. We briefly sketch our separation algorithms for some of the presented classes of inequalities. Based on these separation routines we have implemented a branch and cut algorithm. Our algorithm is applicable to an important subclass of routing problems arising in VLSI-design, namely to problems where the underlying graph is a grid graph and the list of node sets is located on the outer face of the grid. We report on our computational experience with this class of problem instances.}
In this paper we continue the investigations in [GMW92a] for the \def\sbppo{Steiner tree packing polyhedron} \sbppo. We present several new classes of valid inequalities and give sufficient (and necessary) conditions for these inequalities to be facet-defining. It is intended to incorporate these inequalities into an existing cutting plane algorithm that is applicable to practical problems arising in the design of electronic circuits.
In this paper we investigate separation problems for classes of inequalities valid for the polytope associated with the Steiner tree packing problem, a problem that arises, e.~g., in VLSI routing. The separation problem for Steiner partition inequalities is ${\cal N}\hskip-2pt{\cal P}$-hard in general. We show that it can be solved in polynomial time for those instances that come up in switchbox routing. Our algorithm uses dynamic programming techniques. These techniques are also applied to the much more complicated separation problem for alternating cycle inequalities. In this case we can compute in polynomial time, given some point $y$, a lower bound for the gap $\alpha-a^Ty$ over all alternating cycle inequalities $a^Tx\ge\alpha$. This gives rise to a very effective separation heuristic. A by-product of our algorithm is the solution of a combinatorial optimization problem that is interesting in its own right: Find a shortest path in a graph where the ``length'' of a path is its usual length minus the length of its longest edge.
We show that, given a wheel with nonnegative edge lengths and pairs of terminals located on the wheel's outer cycle such that no two terminal pairs cross, then a path packing, i.~e.,a collection of edge disjoint paths connecting the given terminal pairs, of minimum length can be found in strongly polynomial time. Moreover, we exhibit for this case a system of linear inequalities that provides a complete and nonredundant description of the path packing polytope, which is the convex hull of all incidence vectors of path packings and their supersets.
Wissenschaftliche Information am Wendepunkt? Zwänge, Krisen und Chancen aus Sicht der Mathematik
(1995)
Der Report analysiert die Ergebnisse des Projektes ,,Verbesserung des benutzerorientierten Zugriffs auf fachspezifische Online und CD-ROM Datenbanken für Mathematische Institute der Bundesrepublik Deutschland'' der Deutschen Mathematiker-Vereinigung. An dem Projekt, das vom ZIB geleitet und koordiniert worden ist, haben mehr als 50 mathematische Fachbereiche und Forschungsinstitute teilgenommen. Dieses vom damaligen BMFT (einem Teil des jetzigen Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie) geförderte Projekt hat wesentlich dazu beigetragen, dass fachspezifische Datenbanken heute in den mathematischen Fachbereichen in Deutschland zu den selbstverständlichen Arbeitsmitteln gehören. Darüber hinaus hat das Projekt die Grundlagen für eine moderne elektronische Informations- und Kommunikationsstruktur in den mathematischen Fachbereichen gelegt.
Im Bereich der Mathematik entwickelte sich in Deutschland die elektronische Fachinformation in Form der Online-Datenbank MATH und der CD-ROM CompactMATH auf der Grundlage der Arbeiten des Referateorgans "Zentralblatt für Mathematik und Ihre Grenzgebiete". Das "Zentralblatt" fand weithin Anerkennung und Verbreitung. Die Rezeption elektronischer Fachinformation ging jedoch - nicht nur im Bereich der Mathematik - nur zögerlich vonstatten. Die Gründe dafür werden in einer vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT) initiierten Studie analysiert. Ein kürzlich von der Deutschen Mathematiker - Vereinigung begonnenes und vom BMFT gefördertes Vorhaben hat die "Verbesserung des benutzerorientierten Zugriffs auf fachspezifische Online-Datenbanken und CD-ROM für Mathematische Institute in der Bundesrepublik Deutschland" zum Ziel. Insgesamt 51 mathematische Fachbereiche und Institute nehmen daran teil. Elektronische Fachinformation soll zu einem festen Bestandteil des methodischen Instrumentariums der wissenschaftlichen Arbeit werden. Diese Schrift soll die Ausgangslage in den Fachbereichen darstellen und die organisatorischen und technischen Infrastrukturmaßnahmen erläutern, mit denen den spezifischen Nutzungshemmnissen begegnet werden soll.
In diesem Aufsatz geben wir einen Bericht über den Stand der elektronischen Fachinformation in der Mathematik in Deutschland. Wir sehen diesen Bereich nicht als ein organisatorisch isoliertes Unterfangen, sondern eingebettet in weltweite Bestrebungen und Entwicklungen in der Informationstechnik, im wissenschaftlichen Publikationswesen und natürlich auch in der Mathematik selber. Unser Artikel endet mit einigen weitreichenden (und einigen Lesern möglicherweise spektakulär erscheinenden) Vorschlägen, die sowohl die Informationsanbieter (wie die Fachinformationszentren und Verlage), die öffentlichen Geldgeber als auch die mathematischen Organisationen (wie z.~B.~ die DMV und die mathematischen Fachbereiche) betreffen. Um den gegenwärtigen Zustand der elektronischen Fachinformation und unsere Gedanken zu diesem Thema adäquat beschreiben zu können, präsentieren wir eine breit angelegte Situationsanalyse. Wir stellen den gegenwärtigen Stand der technologischen Entwicklung im elektronischen Publizieren dar und skizzieren seine Auswirkungen. Wir beschreiben das Feld der Interessen und Kräfte im Bereich des mathematischen Publizierens. Wir geben einen kurzen historischen Abriss der Geschichte der Klassifikation und des Referatewesens und zeigen, wie dieses in die elektronische Fachinformation auf dem Gebiet der Mathematik mündete und dann zum DMV-Projekt Fachinformation führte, das der Anlass zur Abfassung dieses Artikels war. Wir skizzieren die gegenwärtige Rezeption elektronischer Fachinformation in der Mathematik in Deutschland. Ausgehend von einer Darstellung und Bewertung verschiedener Modelle des Referatewesens zeigen wir unter Einbeziehung der vorhandenen technischen Gegebenheiten (elektronische Netze etc.) verschiedene Möglichkeiten zur Liberalisierung und Rationalisierung des weltweiten mathematischen Informationswesens auf. Wir sehen den Austausch von Information in engem Zusammenhang mit dem Austausch von Software im Wissenschaftsbereich und regen auch in diesem Bereich an, internationale Kooperation und Offenheit anzustreben. \originalTeX
Dieser Aufsatz ist die Ausarbeitung eines Vortrags auf der 4. Jahrestagung der Gesellschaft Information Bildung (GIB) am 10. und 11. Oktober 1996 an der Humboldt-Universität Berlin. Er enthält einen Überblick über die neuesten Entwicklungen in der Informations- und Kommunikationstechnik und beleuchtet deren Auswirkungen auf den Wissenschaftsbetrieb. Er beginnt mit historischen Anmerkungen zur Entstehung der Schrift und zur Speicherung und Übertragung von Information. Er führt, nach einer knappen Diskussion der Defizite in der gegenwärtigen Informationsversorgung und einem kurzen Ausflug in die Geschichte des Internet und des World Wide Web, zu einer Darstellung ausgewählter aktueller Aktivitäten der Wissenschaften im Bereich elektronischer Information, Kommunikation, Dokumentation und Archivierung. Dabei zeigt sich, dass sich der Begriff wissenschaftlicher Information bereits zu wandeln beginnt. Zur traditionellen papiergebundenen Information treten völlig neue Informationsarten hinzu, von Software- und Datensammlungen über multimediale Information bis hin zu Fernübertagungen von wissenschaftlichen Vorträgen und Experimenten. Eine Vielzahl von Links; (URL's bzw. anklickbaren Verweisen) soll diesen Wandel nicht nur belegen, sondern auch das rasche Auffinden wichtiger Dokumente und Quellen im Internet ermöglichen.
Eigentlich war der erste Autor nur zu einem Grußwort zur Tagung „GML² 2009 - Grundfragen Multi¬medialen Lehrens und Lernens“ eingeladen. Daraus wurde ein E-Learning-bezogener Vortrag, der – basierend auf Erfahrungen im Fach Mathematik – einen kritischen Blick auf die E-Learning-Szene in Deutschland wirft und diese mit entsprechenden Aktivitäten weltweit vergleicht. Dies ist die in seinen mathematischen Teilen gekürzte, in den E-Learning-Anteilen ein wenig erweiterte schriftliche Fassung des Vortrags. Der Artikel stammt nicht von E-Learning-Spezialisten sondern von Personen, die sich seit fast zwanzig Jahren mit elektronischer Information und Kommunikation (kurz: IuK) – insbesondere in der Mathematik – beschäftigen. Nach einer Definition von Michael Kerres kennzeichnet der Begriff E-Learning (electronic learning – elektronisch unterstütztes Lernen) alle Formen von Lernen, bei denen digitale Medien für die Präsentation und Distribution von Lernmaterialien und/oder zur Unterstützung zwischenmenschlicher Kommunikation zum Einsatz kommen, siehe z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/E-Learning. IuK und E-Learning haben nach dieser Begriffsbildung viele Berührungspunkte. Deswegen wagen wir es, unsere positiven und negativen Erfahrungen im Bereich IuK in diesem Eröffnungsvortrag zu berichten, einige Entwicklungslinien zu vergleichen und eine eigene Kurzversion der Definition von E-Learning (besser E-Teaching and -Learning) voranzustellen: „Lehren und Lernen mit Unterstützung elektronischer Hilfsmittel“.
Der Artikel ist die ausgearbeitete und erweiterte Fassung eines eingeladenen Vortrags der Tagung ,,Die unendliche Bibliothek - Digitale Information in Wissenschaft, Verlag und Bibliothek''. Dieses Treffen, eine Veranstaltung des Börsenvereins des Deutschen Buchhandels e.V., der Deutschen Bibliothek und der Bundesvereinigung Deutscher Bibliothkesverbände, fand im Dezember 1995 in Bonn als Beitrag zur der heute aktuellen Debatte unter Wissenschaftlern, Verlegern, Buchhändlern, Bibliothekaren und Politikern statt, wie unser Wissen und unsere Informationen digital transferiert werden können. Der Vortrag stellte das zentrale Problem des heutigen wissenschaftlichen Informationswesens dar, die gleichzeitige Existenz von Informationsflut und Informationsmangel. Nach einer knappen Bestimmung der Veränderung der Kommunikationsstrukturen in den Wissenschaften fragte er nach den essentiellen Veränderungen der Informationsarten, d.h. nach der Natur der kommenden Globalen Digitalen Bibliothek, die als ein über die ganze Welt und auf viele Institutionen verteilter globaler Speicher gesehen wird. Der Vortrag diskutierte zum Schluss die Bedürfnisse und Interessen der Wissenschaften und ihre spezifische Verantwortung beim Übergang in die elektronische Welt. Der Tagungsband ist erschienen beim Harrassowitz Verlag, Wiesbaden, 1996.
Die vorliegende Arbeit ist die (z.T.~wesentlich) erweiterte Fassung eines Vortrages auf dem Deutschen Dokumentartag im September 1995 an der Fachhochschule Potsdam. Unser Ziel ist eine Bestandsaufnahme der gegenwärtigen Entwicklungen auf dem Gebiet der elektronischen Information und Kommunikation. Wir diskutieren Chancen und Risiken, beleuchten gesellschaftliche Rahmenbedingungen - vor allem im Vergleich mit den Vereinigten Staaten von Amerika - und skizzieren Aufgaben im Bereich von Forschung, Staat und Wirtschaft, die unserer Meinung nach noch zu bewältigen sind. Wir führen insbesondere in Gebiete ein, die vermutlich in naher Zukunft die Landschaft des Dokumentierens und Archivierens wesentlich verändern werden. Wir benutzen dabei häufig Beispiele und Modellvorstellungen aus der Mathematik, unserem eigenen Fachgebiet, die u.a. zeigen, wie Elemente des Informierens, Dokumentierens und Archivierens durch die neuen Technologien der elektronischen Datenverarbeitung und Kommunikation ineinander flie\"sen. Mehr Leistung kann mit geringeren Kosten erzielt werden. Wir schliessen mit einer Auflistung von neuen Perspektiven und Möglichkeiten zum Handeln in diesem Bereich.
Durch extrem steigende Preise für traditionelle wissenschaftliche Zeitschriften bei gleichzeitiger Stagnation der Bibliotheksetats an den Hochschulen und bei weltweit weiterhin anwachsenden Forschungsleistungen ist die adäquate Versorgung der Wissenschaften mit relevanter Literatur gefährdet. Dokumentenliefersysteme werden vielerorts als Lösung dieser ``Bibliothekskrise'' propagiert. Dieser Weg ist für den derzeitigen Literaturversorgungsmarkt sinnvoll, aber er bietet keine langfristig stabile Lösung. Wenn die Grundversorgung der Bibliotheken weiter schrumpft, wird Dokumentenlieferung in der zur Zeit üblichen bzw. geplanten Form die Kosten nur noch zusätzlich in die Höhe treiben. Wir plädieren in diesem Aufsatz für einen grundsätzlich neuen Ansatz. Wir sind der Meinung, da\ss{} einzig der Übergang auf elektronische Medien eine bezahlbare, umfassende und benutzerfreundliche Versorgung der Wissenschaftler mit Literatur sichern kann. Wir zeigen -- unter anderem anhand elektronischer Zeitschriften -- wie zum Beispiel durch Kooperation von Bibliotheken mit Fachbereichen und wissenschaftlichen Gesellschaften neue Wege der Informationsversorgung beschritten werden können. Dieser Vorschlag einer neuen Organisation des wissenschaftlichen Publikationswesen erfordert Umdenken in vielen Bereichen. Neue Organisationsformen sind erforderlich, Rechte müssen anders verteilt, Aufgaben auf andere Schultern geladen werden. Die Bibliotheken werden besonders betroffen sein. Aber für sie ist die konsequente Nutzung der sich rasch ausbreitenden Informationstechnik (darunter verstehen wir u. a. globale elektronische Netze, leistungsfähige Rechner, kostengünstige Speichermedien, benutzerfreundliche Such- und Retrieval-Systeme, Entwicklung weltweit akzeptierter Datenformate) eine wirkliche und möglicherweise die einzige Chance, ihrem Auftrag zur umfassenden Versorgung der Wissenschaften mit Literatur zu gesamtwirtschaftlich niedrigen Kosten weiterhin nachzukommen. Au\ss{}erdem bietet die Bereitstellung und Archivierung wissenschaftlicher Literatur auf elektronischem Wege bedeutende Vorteile gegenüber der traditionellen Dokumentation auf Papier, die im übrigen, falls erwünscht, weiterhin betrieben werden kann.
Die Wissenschaftsgalaxis: Wie soll die zukünftige wissenschaftliche Informationsversorgung aussehen?
(2007)
Wissenschaftler sind an qualitativ hochwertiger Information interessiert, selten an Informationsversorgung selbst. Es ist ihnen in Fragen der Organisation meistens egal, von welchem Versorger sie das Material, das sie benötigen, bekommen. Sie wollen einfach nur alles, was sie brauchen, jederzeit, überall, sofort und möglichst kostengünstig oder gar kostenlos haben. Im Prinzip ist das möglich. Seit mindestens zehn Jahren werden so gut wie alle wissenschaftlichen Dokumente (Artikel, Messdaten,…) elektronisch erstellt. Eigentlich bräuchte man diese nur ins Internet zu stellen, und damit wäre alles verfügbar. Irgendwie funktioniert diese einfache Idee nicht so richtig, obwohl viele Anstrengungen von den verschiedensten Einrichtungen und Individuen unternommen werden, z. B. durch Open-Access-Bemühungen. Was sind die Gründe dafür? Die Fortschritte beim schnellen Zugriff auf Information im Internet sind atemberaubend (siehe Google), dennoch ist der zielgerichtete Zugriff auf wissenschaftlich relevante Information weiterhin nur oberflächlich vorhanden. Die Hindernisse sind vielfältiger Natur: Bequemlichkeit und Unwissen der Autoren, Gewohnheiten der Nutzer und Informationsvermittler, Barrieren durch Copyrights und Verlagsstrategien, Eitelkeiten. In diesem Artikel werden einige der Probleme erläutert, die dem Traum des Aufbaus der wissenschaftlichen Universalbibliothek entgegenstehen. Gleichzeitig wird skizziert, wie man auf dem Weg zur Verwirklichung des Traums ein Stück vorankommen und wie die zukünftige wissenschaftliche Informationsversorgung gestaltet werden kann.
Die Wissenschaftsgalaxis
(2007)
Eigentlich war der erste Autor nur zu einem Grußwort zur Tagung „GML 2009 - Grundfragen Multimedialen Lehrens und Lernens“ eingeladen. Aber wie es bei der Vorbereitung zu solchen „Auftritten“ manchmal so kommt, wurde daraus ein E-Learning-bezogener Vortrag, der – basierend auf Erfahrungen im Fach Mathematik – einen kritischen Blick auf die E-Learning-Szene in Deutschland wirft und diese mit entsprechenden Aktivitäten weltweit vergleicht. Dies ist die in seinen mathematischen Teilen gekürzte, in den E-Learning-Anteilen ein wenig erweiterte schriftliche Fassung des Vortrags.
Beim Schreiben dieses Artikels, der auf Veränderungen der Kommunikations- und Publikationstechniken und ihre Bedeutung hinweist, ist uns mehr als je zuvor bewusst geworden, wie beschränkt das Medium Papier ist. Es gibt z. B. keine Hyperlinks, durch die man unmittelbar das Erwähnte erleben oder überprüfen kann. Ein schneller Wechsel vom Wort zum Bild, zum Ton oder Video ist nicht möglich. Wer will schon lange URLs abtippen und Medienbrüche erleiden? Wir haben uns daher entschlossen, eine textidentische Version dieses Artikels mit allen URLs – sie liegt Ihnen hier vor – elektronisch anzubieten und in der für die "Gegenworte" (BBAW) gekürzten Fassung nur durch [URL] anzudeuten, dass der Leser an dieser Stelle einfach in der elektronischen Version einen Klick ins Internet machen sollte. Und damit sind wir bereits mitten im Thema.
Vorbemerkung Beim Schreiben dieses Artikels, der auf Veränderungen der Kommunikations- und Publikationstechniken und ihre Bedeutung hinweist, ist uns mehr als je zuvor bewusst geworden, wie beschränkt das Medium Papier ist. Es gibt z. B. keine Hyperlinks, durch die man unmittelbar das Erwähnte erleben oder überprüfen kann. Ein schneller Wechsel vom Wort zum Bild, zum Ton oder Video ist nicht möglich. Wer will schon lange URLs abtippen und Medienbrüche erleiden? Wir haben uns daher entschlossen, eine textidentische Version dieses Artikels mit allen URLs – sie liegt Ihnen hier vor – elektronisch anzubieten und in der für die "Gegenworte" (BBAW) gekürzten Fassung nur durch [URL] anzudeuten, dass der Leser an dieser Stelle einfach in der elektronischen Version einen Klick ins Internet machen sollte. Und damit sind wir bereits mitten im Thema.
This article begins with a short survey on the history of the classification of knowledge. It briefly discusses the traditional means of keeping track of scientific progress, i.e., collecting, classifying, abstracting, and reviewing all publications in a field. The focus of the article, however, is on modern electronic information and communication systems that try to provide high-quality information by automatic document retrieval or by using metadata, a new tool to guide search engines. We report, in particular, on efforts of this type made jointly by a number of German scientific societies. A full version of this paper including all hypertext references, links to online papers and references to the literature can be found under the URL: {\tt http://elib.zib.de/math.org.softinf.pub} .
This paper addresses the problem of scheduling vehicles in a public mass transportation system. We show how this problem can be modelled as a special multicommodity flow problem and outline the solution methodology we have developed. Based on polyhedral investigations, we have designed and implemented a branch&cut algorithm and various heuristics with which real vehicle scheduling problems of truely large scale can be solved to optimality. We describe some implementation issues and report computational results.
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.