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Algorithmen für die Praxis

In Summe: ein großes Ganzes

Gespräch mit Heinz W. Engl und Ulrich Langer

 

Ulrich Langer (li.) und Heinzl W. Engl (re.) Bild: Fotostudio Meister Eder.

Das Johann Radon Institute for Computational and Applied Mathematics (RICAM) der ÖAW wurde vor zehn Jahren in Linz gegründet. Aus diesem Anlass fanden Ende März eine Festveranstaltung und ein Symposium statt. Ehrengast war RICAM-Gründungsdirektor Heinz W. Engl, mittlerweile Rektor der Universität Wien. Er hat die Geschicke des Instituts von 2003 bis 2011 geleitet. Gemeinsam mit Ulrich Langer, Wegbegleiter und geschäftsführender Direktor des RICAM bis März 2013, zieht er Resümee.

Was hätte wohl Johann Radon, der Namenspatron des Instituts, zur Zehn-Jahres-Feier und dem Erfolg des Instituts gesagt?

Ulrich Langer: Nun, das ist natürlich nicht ganz einfach zu beantworten, schließlich kannte ich Johann Radon nicht persönlich (schmunzelt). Allerdings habe ich einige seiner Schüler getroffen, darunter Gert Sabidussi. Außerdem konnte ich mich einmal mit seiner Tochter (Anm. die 1924 geborene Mathematikerin Brigitte Bukovics) unterhalten. Aus diesen Begegnungen schließe ich, dass es Radon sehr begeistern würde, was aus seiner Forschung geworden ist. Er hatte ja keine Vorstellung davon, dass seine „reine Mathematik“ eines Tages eine derartig praktische Bedeutung erlangen könnte, zum Beispiel für die Computertomografie. Im Gegensatz zu Mathematikern wie Euler oder Gauß hat Radon nicht gezielt an der Lösung von praktischen Problemen gearbeitet.

"Die großen neuen Ideen kommen von den jungen Leuten"
Der Brückenschlag zwischen Theorie und Praxis zeigt sich auch im neuen Zuhause des RICAM. Es ist seit 2011 im hoch modernen Science Park II am Linzer Unicampus untergebracht. Seine Arbeitsgruppen sind Tür an Tür mit den mathematischen Instituten der Johannes-Kepler-Universität Linz und Unternehmen wie MathConsult.

Langer: Ja, der Umzug vom Hochschulfondsgebäude hierher war ein großer Schritt. Nun haben wir nicht nur mehr Platz, sondern können auch mit unterschiedlichsten Kollegen zusammenkommen. Wir Mathematiker brauchen die Möglichkeit für spontane Treffen, damit wir gemeinsam an einer Tafel diskutieren können.

Heinz W. Engl: Bei diesem stetigen Diskurs lernt auch unser Nachwuchs skeptisch zu sein und durchaus die Aussagen der Lehrenden in Frage zu stellen.

Langer: Die großen neuen Ideen kommen von den jungen Leuten. Man muss sie nur ermutigen.

Engl: Ein Klima des Vertrauens ist dafür wichtig.

Doch nicht nur die interne Kommunikation wird am RICAM gepflegt.

Engl: Es gibt keine Berührungsängste in Bezug auf die Industrie. Wir haben eine lange Tradition der Zusammenarbeit mit Unternehmen wie zum Beispiel Siemens oder AVL – Wirtschaftskooperationen stammen teilweise schon aus der Zeit vor der Gründung des RICAM.

Langer: Unser Wissen ist für viele interessant. Mathematische Modelle sind überall drin – sei es in der Biologie, Medizin, Mechanik, Fluiddynamik und zahlreichen anderen Bereichen.

Engl: Bei Projekten mit Industrie und Wirtschaft ist für uns immer sehr wichtig, dass die Probleme schwierig genug für uns sind. – unsere Aufgabe besteht dann darin, die Mathematik für die entsprechenden Lösungen zu „beschaffen“ und neu zu entwickeln. Bei diesen Kooperationen wollen wir in unserer Flexibilität als Wissenschaftler gefordert werden. Für die Lösung von Routineaufgaben stehen wir allerdings nicht zur Verfügung. Denn als Dienstleister sehen wir uns ganz und gar nicht.

Langer: Würden wir nur Industrieprojekte ohne Grundlagenforschung machen, ginge es unserer Wissenschaft bald wie einem ausgedrückter Schwamm.

"Mathematik ist eine Kunst"
Kommen von Seiten der Industrie verlockende Angebote für RICAM-Mitarbeiter?

Langer: Ja, unsere Absolventen sind sehr begehrt. Mathematik ist eben kein Massenstudium, sondern eine Kunst. Mir fällt es manchmal schwer, begabte Mitarbeiter ziehen zu lassen.

Engl: Wir haben in der Vergangenheit auch schon 22 Mitarbeiter „verloren“, weil sie eine Professur erhalten haben. Darauf sind wir sehr stolz. Und im Gegenzug kommen neue gute Leute aus aller Welt ans RICAM.

Langer: Viele konnten schon davor bei einem „Special Semester“ einen Aufenthalt am RICAM absolvieren. So lernen sie Ausrichtung und Atmosphäre am Institut kennen.

Im Rückblick: Was war die schwierigste Zeit für das RICAM?

Engl: Ganz am Anfang war es natürlich nicht ganz einfach, die Finanzierung und die geeigneten Leute aufzutreiben. Doch die schwierigste Phase kam eigentlich fünf bis sechs Jahre nach der Gründung. Dann nämlich liefen viele Verträge aus – bei uns sind diese befristet, um einen Austausch zu gewährleisten. Also war auf einmal eine ganze Kohorte weg. Doch glücklicherweise hatte das Institut damals schon einen guten Ruf, sodass wir rasch neue Leute interessieren konnten.

Welches Ihrer Projekte hat in der Öffentlichkeit am meisten Aufsehen erregt?

Engl: Wohl das aktuelle Projekt für die Europäische Südsternwarte ESO. Unsere Kompetenzen waren wichtig, um überhaupt den ESO-Beitritt zu ermöglichen. Die von uns entwickelte Software wird wahrscheinlich beim neuen Teleskop für eine optimale Bildqualität eingesetzt. Das alte Teleskop hatte „nur“ 18 Meter Durchmesser, das neue misst 42 Meter. Für scharfe Bilder bzw. die notwendigen Spiegelkorrekturen müssen die Algorithmen um einen Faktor von 1000 bis 10.000 schneller werden. Das erreicht man nicht durch die Veränderung von Details oder leistungsfähigere Computer. Hier braucht es eine komplett neue Mathematik.

Die Verständigung unter den Forschern muss gepflegt werden
Über Mathematik mit Nicht-Mathematikern zu sprechen, ist oft schwierig. Welchen Ruf hat das RICAM in der Öffentlichkeit?

Engl: Ob über die Prozesse in einem Hochofen oder Finanzmathematik – schon vor Jahren haben wir begonnen, mit der Presse über unsere Projekte zu kommunizieren. Die Leser sehen dann, dass wir nicht nur versponnene Dinge machen, sondern dass unsere Arbeit von hohem Interesse für die Wirtschaft ist. Auch die Politik konnten wir von der Mathematik als Schlüsseltechnologie überzeugen. Die Kommunikation nach außen ist also gelungen. Aber auch innerhalb des Instituts muss die Verständigung unter den Forschern gepflegt werden.

Langer: Das ist eine Riesenherausforderung bei einem so dynamischen Institut wie dem RICAM.

Engl: Ich habe es als eine meiner wichtigsten Führungsaufgaben angesehen, den Austausch der Kollegen aus unterschiedlichen Fachgebieten ständig zu fördern. Da braucht es immer wieder einen Push. So sind zum Beispiel die Numerik und die Symbolik wie getrennte Welten. Für die Zusammenarbeit müssen sich die Forscher erst eine gemeinsame Gesprächsbasis erarbeiten. Es ist mitunter mühsam, sich über die Fachgrenzen hinweg auszutauschen – doch gerade das ist eines der erklärten Ziele des RICAM.

Beim Reden kommen also auch die Mathematiker zusammen …

Langer: Wenn man derartig verschiedene Techniken vereint, weiß niemand, was dabei herauskommen wird. Das sind Projekte, die zwar ein hohes Risiko, aber auch ein sehr hohes Potenzial für fundamentale Publikationen haben.

Engl: Das Alleinstellungsmerkmal des RICAM ist das Miteinander. Dies war schon im Gründungsgedanken festgelegt. So ergibt sich ein großes Ganzes, das viel mehr ist als einfach nur die Summe von acht Arbeitsgruppen.

Das Interview führte Julia Harlfinger.

Kontakt:
Mag. Susanne Dujardin (Administration)
Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW)
Johann Radon Institute for Computational and Applied Mathematics (RICAM)
4040 Linz, Altenbergerstraße 69
T +43 732 2468 5222
susanne.dujardin@oeaw.ac.at
http://www.ricam.oeaw.ac.at/

Zur Person:
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Heinz W. Engl, Jahrgang 1953, studierte in seiner Geburtsstadt Linz Technische Mathematik und promovierte sub auspiciis Praesidentis. Er habilitierte sich und wurde 1988 an der Universität Linz Professor für Industriemathematik. In den 1990er Jahren leitete Engl zusätzlich das Christian-Doppler-Labor für Mathematical Modelling and Numerical Simulation. In dieser Zeit gründete er auch die MathConsult GesmbH, die ihren Sitz am Linzer Unicampus hat. Das Unternehmen ist auf Softwareentwicklung und Computersimluation spezialisiert. Im Jahr 2003 wurde der Experte für inverse Mathematik wirkliches Mitglied der ÖAW sowie Direktor des neu gegründeten RICAM, wo er die Arbeitsgruppe „Inverse Probleme“ leitete. Beide Funktionen behielt er bis zu seiner Ernennung zum Rektor der Universität Wien im Herbst 2011 bei. Auch danach blieb Heinz W. Engl dem RICAM eng verbunden. Sein 60. Geburtstag wurde gemeinsam mit dem Zehn-Jahres-Jubiläum des Instituts gefeiert.

Zur Person:
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Ulrich Langer, geboren 1952 in Marienberg (Deutschland), studierte in den 1970er Jahren an den Universitäten von Karl-Marx-Stadt (heute: Chemnitz) sowie Leningrad (heute: Sankt Petersburg) und promovierte in Mathematik und Mechanik. Seit 1993 forscht Langer als Professor an der Johannes-Kepler-Universität in Linz. Hier leitet er das Institut für numerische Mathematik und war Sprecher des Spezialforschungsbereichs „Numerical and Symbolic Scientific Computing“. Gemeinsam mit seinem Team entwickelte er u. a. eine Rechenmethode, mit deren Hilfe für Epilepsie verantwortliche Zellverbände im Gehirn rasch aufgespürt werden können. Seit dem Gründungsjahr 2003 ist Ulrich Langer am RICAM Leiter der Arbeitsgruppe „Computational Methods for Direct Field Problems“. Im Zeitraum von Jänner 2012 bis März 2013 stand der Numerik-Experte dem ÖAW-Institut als geschäftsführender Direktor vor. Im Sommersemester 2013 ist er MATHEON-Gastprofessor an der TU Berlin.