Akademie in Sonthofen 2020

Trotz der Corona-Pandemie konnte auch im Jahr 2020 eine QED-Akademie stattfinden. So trafen sich vom 11. bis zum 20. August 2020 wie jedes Jahr im idyllischen Sonthofen ganz am südlichen Ende Deutschlands Schüler und Studierende, um gemeinsam eineinhalb Wochen lang spannende mathematisch-naturwissenschaftliche Themen zu entdecken. Dabei gab es sechs verschiedene Kurse zur Auswahl:

Im Kurs zu Knotentheorie und -praxis lernten die Teilnehmer, wie man Knoten auf verschiedene Arten mathematisch beschreiben und unterscheiden kann. Neben Knoteninvarianten, also solchen Beschreibungen in Form von beispielsweise Zahlen oder Polynomen betrachtete der Kurs auch die Multiplikation von Knoten. Dabei durfte die Praxis natürlich nicht zu kurz kommen, sodass während der gesamten Akademie immer wieder neu verknotete Schnüre im Kursraum zu finden waren.

Auch im Kurs zu Symmetriegruppen ging es äußerst anschaulich zu: Nach der Betrachtung der sogenannten platonischen Körper kamen neben einem theoretischen Abstecher in die Gruppentheorie auch die praktischen Beispiele wie die 17 Möglichkeiten für Tapetenmuster nicht zu kurz. Schließlich wurden die Erkenntnisse auch noch auf den dreidimensionalen Fall verallgemeinert und spannende Fragen zu Würfeln, Oktaedern oder der Struktur von Kristallen erörtert.

Der Kurs Machine Learning Buzzwords bot einen Einstieg in Theorie und Praxis des maschinellen Lernens, welches in der Informatik eine immer wichtigere Rolle spielt und in den letzten Jahren für viele neue Probleme angewandt wurde und wird. Nach einem theoretischen Überblick über Begriffe und übliche Methoden bestand ein großer Teil des Kurses darin, selbst Datensätze zu analysieren und interessante Fragen mit maschinellem Lernen zu beantworten.

Das Problem des Handlungsreisenden, also das Finden einer kürzesten Rundreise durch eine vorgegebene Menge von Städten, wurde im Kurs Travelling Salesman Problem ausführlich betrachtet. Zunächst wurden Grundlagen der diskreten Mathematik thematisiert, die auch für ähnliche Probleme hilfreich sind, bevor konkrete (und teilweise erst wenige Monate bis Jahre alte) Approximationsalgorithmen für das TSP sowie Formulierungen als ganzzahliges lineares Programm analysiert wurden.

Proendliche Räume als kompakte total unzusammenhängende topologische Räume waren das Thema des gleichnamigen Kurses. Durch eine Vielzahl von Beispielen für proendliche Räume konnten die Teilnehmer im Kurs eine Verbindung von verschiedensten mathematischen Gebieten von Aussagenlogik bis Kategorientheorie kennenlernen. Abschließend wurden als Anwendung auch komplexitätstheoretische Betrachtungen zum P-NP-Problem behandelt.

Im Kurs Funktionentheorie+ gab es zunächst eine kompakte Einführung zu den wichtigsten Aussagen der komplexen Analysis, also der Theorie differenzierbarer Funktionen der komplexen Zahlen in sich selbst. Nachdem die Teilnehmer sich selbst überzeugen konnten, dass diese deutlich schöner und umfangreicher ist als die der reellen Funktionen, wurden im weiteren Verlauf des Kurses darauf aufbauend interessante Resultate, beispielsweise zu elliptischen Funktionen oder Modulformen, erarbeitet.

Abgesehen von den Kursen gab es vielfältige Freizeitaktivitäten: Neben einer großen und einer kleineren Wanderung rund um Sonthofen am Exkursionstag in der Mitte der Akademie wurde am nahegelegenen Badesee ein Floß gebaut, Frisbee gespielt oder die Zeit mit Brettspielen oder guten Gesprächen auf dem weitläufigen Gelände des Feriendorfes verbracht. Verschiedene Abendveranstaltungen wie zwei Filmabende oder der bunte Abend am Tag vor der Abreise rundeten das Programm ab.

Den besonderen Umständen geschuldet gab es einige kleinere organisatorische Anpassungen im Vergleich zu den Vorjahren. So wurden die Teilnehmer zur Einhaltung der Kontaktbeschränkungen nach Kursen getrennt untergebracht und aßen auch im Speisesaal in diesen festen Gruppen. Zusätzlich standen durch die geringere Teilnehmerzahl mehr, größtenteils dauerhaft belüftete Gemeinschaftsräume zur Verfügung, sodass es trotz des durchwachsenen Wetters möglich war, große Menschenmassen in Innenräumen zu vermeiden. Immer wenn das Wetter es zuließ, wurden Aktivitäten nach draußen verlegt; teilweise galt dies auch für die Kurse. Schließlich gab es bedruckte Stoffmasken für die Teilnehmer sowie die Möglichkeit, regelmäßig Fieber zu messen, sodass die Akademie insgesamt trotz Pandemie erfolgreich durchgeführt werden konnte.