Vom 10.04. bis zum 12.04. durften zwei Schülerinnen und ein Schüler Nils Goll (Jgst. 11), Chiara Klekotka (Klasse 10) und Elea Reischl (Jgst. 11), unserer Schule Uni-Luft schnuppern. Im Rahmen der 3. Runde des Landeswettbewerbs Mathematik verbrachten wir 3 spannende Tage an der TU Kaiserslautern.

Der Landeswettbewerb Mathematik existiert seit 1989 und ist vierstufig und in drei Runden unterteilt: Die erste Runde steht allen interessierten SchülerInnen der 8. Klasse offen und wird mit einer zweistündigen Klausur an den einzelnen Schulen bestritten. Die im anschließenden Jahr stattfindende zweite Runde ist in eine sechswöchige Hausarbeit und ein Kolloquium unterteilt. Wer in der ersten Runde erfolgreich war und auch eine gute Hausarbeit hervorgebracht hat wird zu einem von vier über ganz Rheinland-Pfalz verteilten Kolloquien zugelassen. Für uns ging es hierbei nach Koblenz. Wo wir uns zusammen mit 3 anderen SchülerInnen gegen 14 andere durchsetzten. Als Belohnung winkte ein Jahr später 2019, eine dreitägige Veranstaltung an der TU Kaiserslautern zusammen mit 24 anderen SchülerInnen, die allerdings keinen Wettbewerbscharakter mehr hat.

Nach dem wir am Mittwoch den 10.04. angereist waren, hörten wir einen Vortrag aus dem Bereich der Kombinatorik mit dem Titel „Why I don’t have a girlfriend: Beziehungsprobleme aus mathematischer Sicht“, der sich mit dem sog. Heiratssatz beschäftige. Der Vortrag handelte also von den unterschiedlichen Möglichkeiten, die es gibt, um zwei Gruppen mit Präferenzen, hier Frauen und Männer, so zu paaren, dass alle relativ zufrieden sind. Nach dem Mittagessen in der Mensa der Uni hörten wir zwei weitere Vorträge: „Mit algebraischer Geometrie Sudokus lösen“ und „Modellierung, Simulation und Optimierung: Dynamische Systeme am Beispiel eines Segways“. Während ersterer sich mit dem Thema befasste, Sudokus in Gleichungen umzuwandeln, behandelte letzterer beispielhaft das Vorgehen beim Modellieren und Lösen von mathematischen Problemen.

Im Anschluss fuhren wir nach zu unserer nur 15 Fahrminuten entfernten Unterkunft, wo wir Quartier bezogen. Nach einem sehr reichhaltigen Abendessen aus Pizza, Brot, u.a. verbrachten wir einen langen Abend damit, mit Vertretern der Mathe-Fachschaft verschiedenste Gesellschaftsspiele zu spielen.

Am nächsten Morgen fuhren wir nach einem leckeren Frühstück zurück zur Universität, wo wir uns den Vorträgen entsprechend in drei Gruppen aufteilten. In diesen Gruppen beschäftigen wir über den ganzen Tag hinweg mit dem Mittagessen als einzige Unterbrechung mit einem der drei am Vortag vorgestellten Themengebieten.

Die erste Gruppe behandelte im Rahmen der Kombinatorik die Graphentheorie am Beispiel von ,,Bauer sucht Frau’’ um uns diesen komplexen mathematischen Bereich auf lustige und anschauliche Art näher zu bringen. Zunächst bekamen wir eine von 9 Damen erstellte Liste mit insgesamt 8 möglichen Wochenendpaaren, jedoch sollten alle 8 Bauern bei einer Frau unterkommen. Dadurch bildeten sich sog. Oberschranken durch die Wünsche der Frauen. Damit war der eher spielerische Einstieg in die Kombinatorik abgeschlossen und im weiteren Verlauf des Workshops wendeten wir uns von diesem Beispiel ab und gingen zu mathematischen Beweisen innerhalb von Modellierungen als Graphen über. Schussendlich, bewerteten wir das Verfahren und bekamen so noch einen genaueren und tieferen Einblick in die kombinatorische Optimierung.

Währenddessen beschäftigte sich die zweite Gruppe mit Hilfe des eigens von der TU entwickelten Computeralgebrasystem „Singular“ eingehender mit den Methoden zum algebraischen Lösen von Sudokus. Hierbei hatten wir allerdings mit einer Hürde zu kämpfen: Die meisten Teilnehmer hatten zwar keinerlei Probleme mit dem Ansatz, doch da es 891 Gleichungen gab, schied ein klassisches Lösen von Hand aus. Auch das stumpfe Eingeben der Gleichungen in den Computer erschien uns zu langwierig, weshalb wir uns – viele zum ersten Mal – auch mit Programmiertechniken auseinandersetzen mussten. Nachdem diese Hürde gemeistert war weiteten wir das Themengebiet auf sog. X-Sudokus (auch in den Diagonalen von oben links nach unten rechts und von unten links nach oben rechts müssen die Zahlen 1 bis neun stehen), Hypersudokus (Sudokus in dem vier zusätzliche Unterquadrate eingefügt wurden) und Even/Odd Sudokus (Die Felder sind im Voraus als gerade oder ungerade gekennzeichnet) aus. Die ersten beiden Varianten setzten wir auch direkt programmiertechnisch um, während das wiederum Änderungen bedeutet hätte, die den Rahmen gesprengt hätten, da man für jedes Feld jedes Mal hätte festlegen müssen, ob es gerade oder ungerade ist.

Die dritte Gruppe wiederum bekam keine feste Aufgabenstellung gegeben, sondern wurde mit der Aufgabenstellung konfrontiert, sich selbst Aufgaben zu überlegen, die mit der Funktionalität eines Segways zusammenhängen. Hierbei stand ihnen auch ein Segway zur Verfügung, der ausgiebig getestet werden konnte. Am Ende teilte sich die Gruppe auf: Während ein Team selbst einen Segway nachbaute, entschied sich die andere, sich eingehender mit den Methoden zu beschäftigen, mit denen ein solcher sich wieder aufrichtet und beschleunigt, wenn der Fahrer sich nach vorne/hinten lehnt. Diese Methoden wurden auch mit einem Simulationsprogramm getestet.

Nach einem arbeitsreichen Tag fuhren wir wieder zurück zur Unterkunft, wo wir, nachdem wir uns alle den Bauch mit selbst zu belegenden Burgern vollgeschlagen hatten, im Rahmen eines Kulturprogramms ganz praktisch in die hohen Künste des Jonglieren und anderer Zirkusartisten eingeführt wurden.

Am nächsten Morgen war es leider schon wieder soweit unsere Koffer zu packen. Nachdem alle ihre Sachen beisammen hatten, fuhren wir zum Fraunhofer ITWM, wo wir uns gegenseitig mit kleinen Vorträgen die Ergebnisse unserer Gruppenarbeiten präsentierten, bevor wir nach einem Mittagessen in der Kantine und einer, diesem schon vorangegangenen, Zwischenmahlzeit zusammen mit unseren Eltern im großen Hörsaal des Fraunhofer ITWM einem Vortrag von … lauschten, der behandelte, wann man, wenn man denn im Lotto gewinnen sollte, den höchsten Geldbetrag erhält.

Dann war es endlich soweit: Wir bekamen unsere Urkunden für die Teilnahme an der 3. Runde des Landeswettbewerbs überreicht. Dazu bekam jeder eine Tasche der TU Kaiserslautern überreicht, in der sich das Buch ,,Weltformeln’’ von Ian Stewart, ein Exemplar der Zeitschrift „Bild der Wissenschaft plus“, Schokoladen Ostereier zur Einstellung auf den 10 Tage später liegenden Ostersonntag, Bleistifte und Haftmarker befanden. Außerdem bekamen wir ein Abonnement der Mainzer Mathe-Zeitschrift „Monoid“ geschenkt.