Das Institut für Mathematik und Wissenschaftliches Rechnen

Einleitung

Mathematik ist als wissenschaftliche Basisdisziplin an der Universität Graz seit 1821 durch ein Institut vertreten, zunächst am Lyzeum, dann an der Philosophischen Fakultät und seit 1976 an der Naturwissenschaftlichen Fakultät. Das Institut hat den Anspruch, das Gesamtgebiet der Mathematik in der Lehre und wesentliche Teilgebiete in der Forschung zu vertreten.

Der Angewandten Mathematik kommt im Rahmen der in den letzten Jahren intensivierten Schwerpunktbildung besondere Bedeutung zu. Der seit 1994 bestehende Spezialforschungsbereich „Optimierung und Kontrolle“ (gemeinsam mit der Medizinischen Fakultät und der Technischen Universität), die Aktivitäten im Rahmen des Fakultätsschwerpunktes CEQUACOS (Center for Quantitative and Computational Sciences) sowie die 2004 erfolgte Besetzung einer Professur für Algorithmische Numerik sind Ergebnisse dieser Schwerpunktbildung.

Im Bereich der Reinen Mathematik bestehen die beiden größeren Arbeitsgruppen Algebra / Zahlentheorie und Analysis (derzeit in der Ausrichtung Funktionalgleichungen und Iterationstheorie). Darüber hinaus gibt es eine Reihe singulärer Aktivitäten von Einzelforschern, welche nicht einer festen Gruppe zugeordnet werden können, für das wissenschaftliche Gesamtprofil des Institutes aber von Bedeutung sind.

Geschichtliches

Die Karl-Franzens-Universität in Graz wurde bereits 1585 gegründet und gehört somit zu den traditionsreichsten Universitäten Österreichs. Im Laufe der Jahrhunderte haben bedeutende Wissenschaftler in Graz gewirkt, wie die Physiker Ludwig Boltzmann und Erwin Schrödinger, der Philosoph Alexius von Meinong oder der Romanist Hugo Schuchardt. Joseph Schumpeter entwickelte hier seine Theorie der wirtschaftlichen Entwicklung und Alfred Wegener die Kontinentalverschiebungstheorie. Sechs Wissenschaftler der Universität Graz haben für Ihre Forschungsarbeiten den Nobelpreis erhalten (Karl von Frisch, Viktor Franz Heß, Otto Loewi, Fritz Pregl, Erwin Schrödinger, Julius Wagner-Jauregg).

Auch die Mathematik hat in Graz eine lange Tradition. Johannes Kepler war in den Jahren 1594 -1600 an der evangelischen Stiftsschule tätig. Der Jesuit und Mathematiker Paul Guldin (bekannt wegen der Guldinschen Regeln) hatte in Graz um 1625 und später 1637-1643 seine Wirkungsstätte. Ein mathematisches Institut gibt es aber erst seit 1821. Es bestand zunächst (bis 1894) aus einem einzigen Ordinariat. Fortgesetzte Neubewilligungen, die der steigenden Bedeutung der Mathematik in allen Wissenschaften Rechnung trugen, führten schließlich auf den heutigen Stand, der ca. 20 wissenschaftliche Mitarbeiter (darunter 7 Professoren) umfaßt.

Die Ausstattung des Instituts

1991 wurde das bis dahin auf 4 verschiedene Standorte aufgeteilte Institut für Mathematik in einem einzigen neuerrichteten Gebäude untergebracht, das als gelungenes Beispiel der modernen Grazer Architektur auch als Vorzeigeobjekt für Architekturführungen dient. Das mathematische Institut befindet sich in den beiden obersten Stockwerken direkt unter der großen leicht gekrümmten Stahl-Glasüberdachung des gesamten Stiegenhauses. Es verfügt über einen großen Hörsaal, 3 Seminarräume, einen EDV-Ausbildungsraum und einige Mehrzweckräume. Auch die Ausstattung mit Computern ist gut: 5 Workstations und über 40 PC’s, die in verschiedensten Bereichen eingesetzt werden. In den Seminarräumen ist das Arbeiten mit Videofilmen möglich, außerdem stehen einige modernste Videoprojektionsanlagen zur Verfügung, mit denen z.B. Computeranimationen vorgeführt werden können. Damit ist zeitgerechter Unterricht in allen Räumen möglich.

Die Bibliothek

Eine besondere Erwähnung verdient die aussergewöhnlich gut ausgestattete mathematische Bibliothek mit 28.000 Monographien, 350 laufenden Zeitschriften und 19.000 Zeitschriftenbänden. Die turmförmige Aufteilung der Bibliothek auf drei Stockwerke soll auf eine Idee von Umberto Eco zurückgehen. Die schrägen Fenster des Bibliotheksturmes symbolisieren Bücher in einem Regal.

Die Aufgaben der Mathematik

Die Mathematik gehört ohne Zweifel zu den größten kulturellen Leistungen der Menschheit. Sie ist Wissenschaft, Kunstwerk und unentbehrliches Werkzeug der Naturwissenschaften und der Technik. Die Mathematik bildet die unverzichtbare Grundlage für den Ausbau wissenschaftlicher Erkenntnisse und trägt so zur Lösung gesellschaftlich relevanter Probleme bei. Das Erscheinungsbild der Mathematik - von der reinen Mathematik bis zu den Anwendungen - ist durch die verschiedenen hier betriebenen Forschungsrichtungen in der ganzen Breite vertreten. Zu den Aufgaben des Instituts zählen

• die Forschung
• die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses
• die Ausbildung der AHS-Lehrer
• die Abhaltung von Serviceveranstaltungen
  

SFB "Optimierung und Kontrolle"

Als großer Erfolg zählt die Einrichtung eines Spezialforschungsbereichs (SFB) "Optimierung und Kontrolle" durch das Institut für Mathematik. Hier arbeiten Mathematiker mit Elektrotechnikern, Medizinern und Informatikern interdisziplinär zusammen. Im Rahmen zahlreicher Teilprojekte werden praktische Anwendungen der Optimierung, Kontrolltheorie und numerischen Mathematik untersucht. Eines dieser Projekte betrifft z.B. die mathematische Modellierung des menschlichen Herz-Kreislaufsystems. Der SFB bereitet aber auch die wissenschaftlichen Umgebung zur Ausbildung junger Forscher, die hier Erfahrungen für die Mitarbeit an ähnlichen Forschungsprojekten sammeln können.