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Help on query formulation
The optimization laboratory ‒ an experience report. (Das Optimierungslabor ‒ ein Erfahrungsbericht.) (German)
Mathematikunterricht 58, No. 2, 18-29 (2012).
Aus dem Text: Seit mehreren Jahren besuchen uns Schüler der Jahrgangsstufen 10‒13 an der Universität Bayreuth. Wie lässt sich die Brücke vom Schulstoff zu den Inhalten der Universitätsmathematik schlagen? In der diskreten Optimierung lassen sich Problem-Modellierung und Problem-Lösung sehr gut trennen. Selbst forschungsnahe Modelle der ganzzahligen linearen Optimierung (ILP-Modelle) basieren auf sehr elementaren Überlegungen, wie die Entscheidungsmöglichkeiten, Ziele und Restriktionen eines Alltagsproblems in Variablen, Bewertungsfunktionen, Gleichungen und Ungleichungen ausgedrückt werden können. Unser Vermittlungsziel: Schüler wissen nach dem Besuch, dass man verschiedenste Probleme angreifen kann, indem man sie in die Sprache der Mathematik übersetzt, denn in Software gegossenes mathematisches Know-How kann dann diese Probleme lösen, ohne etwas über die Probleme selbst zu wissen. Unsere Idee für eine Maßnahme: ein Optimierungslabor. Die Schüler isolieren in Teamarbeit die wesentlichen logischen Merkmale von Sudokulösen, Rucksackpacken, Routenplanung u.v.a.m. Dann übersetzen sie die Problemstellungen in die Sprache der Mathematik (hier: ILP-Modelle) und lassen sie (unterstützt durch unser Team) von Computerprogrammen lösen (ILP-Löser), die nichts anderes als diese Sprache verstehen. Schließlich übersetzen sie die mathematischen Lösungen wieder in die Sprache der Problemstellung. Erfahrungen mit der Modellierung auf Basis linearer Gleichungssysteme können dabei aus dem Schulunterricht eingebracht werden. In diesem Bericht wollen wir unsere Erfahrungen mit konkreten Details der Umsetzung schildern.
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