Prof. Dr. Rolf Krause, Dekan der Fakultät Mathematik und Informatik der FernUni Schweiz, forscht mit dem Supercomputer und an künstlicher Intelligenz und würde dafür immer wieder ein Mathematik-Studium als Grundlage wählen.
In die Mathematik muss man viel investieren - aber im Gegenzug erhält man ein Wissen, das selbst in der wegleitenden Computer Science nicht veraltet
Immer mehr Tech-Giganten wie Facebook oder Amazon kommen in die Schweiz, Google führt hierzulande das zweitgrösste Forschunszentrum ausserhalb des Silicon Valley. Die Firmen reissen sich um gutausgebildete IT-Spezialisten.
Rolf, du hast auch in den USA geforscht, jetzt bist du unter anderem Dekan der Fakultät Mathematik und Informatik an der FernUni Schweiz: Was empfiehlst du jungen Personen, wenn es um die richtige Weichenstellung für eine Karriere in diesem Bereich geht?
Eine gute Ausbildung ist das bestmögliche Fundament für eine erfolgreiche Karriere. Man muss sich also genau überlegen, in welche Ausbildung man Zeit und Mühe investieren möchte.
Das ist jetzt aber eine überraschende Antwort. Wie meinst du das?
Zum einen muss die gewählte Ausbildung zu einem selbst passen – man muss Interesse haben an dem, was man erst lernt und später dann anwenden wird. Zum anderen muss man sich entscheiden, wie sehr man an der direkten Umsetzbarkeit des Gelernten und an unmittelbaren Resultaten interessiert ist. Selbstverständlich kann man eine sehr angewandte Ausbildung wählen. Diese vermittelt einem Grundlagen für das Programmieren, ermöglicht den Zugang zu Technologie und so wird man vielleicht sogar sehr schnell Projektleiter/in in einer Informatik-Abteilung. Oder aber man widmet sich zuerst den Grundlagen für die gesamte Technlogie.
Und das wäre?
Die Mathematik ist eine ausgezeichnete Grundlage für alles, mit dem wir uns in der IT-Entwicklung beschäftigen. Aber ich muss hier auf den Aspekt der Unmittelbarkeit zurückkommen. In die Mathematik muss man Zeit und Mühe investieren, bevor man ein Resultat erhält.
Aber im Gegenzug erhält man ein Wissen, das nicht veraltet. Selbst in der Computer Science nicht. Und davon kann man lange und nachhaltig profitieren, weil es einem ein viel tieferes Verständnis der Materie und aller verschiedenen Disziplinen in der Informatik bringt. Statt einfach gewisse Techniken oder Prozesse anwenden zu können, ist man in der Lage, sie zu verstehen.
Und damit erhält man Zugang zum Kreis derjenigen, die auch in der Lage sind, Entwicklungen nicht nur anzuwenden, sondern diese auch voranzutreiben.
Kannst du Beispiele für uns anführen?
Nehmen wir Vorhersagen durch Simulationen oder künstliche Intelligenz. Hier helfen mathematische Grundlagen, die Verfahren und Methoden zu beschreiben, zu verstehen, weiter zu entwickeln, und richtig anzuwenden. Die technischen Details versteht man am besten, wenn man die Mathematik dahinter begreift.
Ich führe hier immer die Musik als Vergleichsgrösse an: Wenn ein Musiker alle Tonleitern und allenfalls auch noch drei Musikstücke beherrscht, kann er sich trotzdem nicht als Berufsmusiker bewerben. Wer einige Techniken beherrscht, hat einen guten Ausgangspunkt. Aber nur abstrakt mathematische Ansätze versetzen einen in die Lage, wirklich alles in einer Computing-Technologie zu begreifen.
Was kann man von einem Studium in Mathematik bei der FernUni Schweiz erwarten?
Eine Ausbildung prägt die Art, wie man denkt, wie man argumentiert. Aber auch, wie man mit Problemen umgeht. In einem Grundlagenstudium der angewandten Mathematik lernt man die verborgenen Strukturen zu erkennen. Das dauert und verlangt einen gewissen Aufwand. Viele brauchen bei uns im Modul «Angewandte Mathematik» einen Moment, bis sie ankommen.
Ich vergleiche es mit dem Erlernen einer Sprache: Die Muster, die Schönheit und die Genugtuung kommen dort auch erst, wenn man die Grundlagen erlernt hat. Dann aber kann sich einem eine ganz andere Welt eröffnen. Und nur so erhält man Zugang dazu.
Kehren wir zurück zur künstlichen Intelligenz. Was würde ein/e Mathematiker/in anders machen als jemand, der über das Programmieren an ein Projekt herangeht?
Letztlich ist jeder Algorithmus eine Handlungsanweisung an den Computer. Ich gebe ihm Schritte vor, die er dann abarbeiten muss. Als Mathematiker wende ich aber etwas an, von dem ich verstehe, warum das so ist, weil ich die Grundlage studiert habe.
Dazu bietet mir die Mathematik auch eine geeignete Sprache, dies konzeptionell so auszudrücken, dass ich in einer Forschungscommunity oder in einer grossen Entwicklungsabteilung mitarbeiten kann. Dazu kommt, dass gerade die KI-Systeme in kurzer Zeit sehr viel komplexer geworden sind.
Hier sind dann Mathematiker/innen definitiv im Vorteil, weil sie letztlich wirklich alle Anwendungen bis ins letzte Detail verstehen.
Du hast in den USA geforscht, jetzt arbeitest du unteranderem auch mit dem Supercomputer im Tessin: Wie und wo genau wendest du dabei die Grundlagen der Mathematik an?
Wir haben Projekte mit Anwendungen in der Medizin, der Biologie, im Bereich erneuerbare Energie und Energieversorgung, der künstlichen Intelligenz und ganz klassich im Ingenieursbereich. Jeder dieser Projekte ist ein gemeinsames und interdisziplinäres Projekt mit den jeweiligen Anwendern.
In der Medizin arbeiten wir im Bereich der Kardiologie - wir simulieren die Elektrophysiologie des Herzens, den Blutfluss in der Aorta, und arbeiten gemeinsam mit Kardiologen daran, die Ursachen für Krankheiten besser zu verstehen und neue Therapien zu entwicklen. Das kann die optimierte Platzierung eines firsein oder eine Verbesserung von Operationstechniken.
Im Bereich Energie arbeiten wir mit einem Schweizer Netzwerk im Projekt SURE an der Simulation von Energienetzwerken. Zusammen mit der ETH und dem CSCS arbeiten wir im Bereich geothermische Energie, und mit dem CSCS und der EPFL an neuen Verfahren in der künstlichen Intelligenz.
Es gibt noch weitere Projekte in anderen Bereichen, aber allen ist die Kombination von Anwendung und mathematisch-methodischem Wissen eigen.
Programmieren wird natürlich auch gelehrt, am Ende werden die Algorithmen implementiert, experimentell untersucht und genutzt. Die interdisziplinäre Arbeit ist ebenso spannend wie anspruchsvoll, aber die verschiedenen Sichtweisen der unterschiedlichen Disziplinen helfen uns, gemeinsam voranzukommen.
Wenn du nochmals mit einem Studium anfangen würdest: Wäre es immer noch die Mathematik und wenn ja, warum?
Ja, ich würde wieder Mathematik wählen. Die Ausbildung ist universell, schärft den Geist und man lernt, mit Geduld auf den Erfolg hinzuarbeiten.
Traditionell wird das Mathematikstudium mit einem Nebenfach angeboten. Die Wahl des Nebenfaches ist dabei frei - Informatik, Physik, Wirtschaftswissenschaften, Musik, Geisteswissenschaften.
Das ist aus meiner Sicht eine schöne Tradition, weil sie es gestattet, verschiedenen Neigungen nachzugehen.
Und Mathematik passt zu allem.
