MINT TANK-Stories: Georg Maierhofer über seine Begeisterung für die vielfältige Anwendbarkeit der Mathematik und das Doktorat an der Universität Cambridge

Für seine ausgezeichnete Fachbereichsarbeit erhielt Georg Maierhofer 2013 den steirischen Dr. Hans Riegel-Fachpreis im Fach Mathematik und ging für das Mathematikstudium nach Cambridge. Nun forscht er dort als Doktorand an Methoden zur effizienten Simulation von Wellenausbreitung.

Womit hast du dich in deiner Arbeit auseinandergesetzt? 

Meine Fachbereichsarbeit (FBA) behandelte zwei statistische Methoden für Signalanalyse: Principal Component Analysis (PCA) und Independent Component Analysis (ICA). Diese können dafür benützt werden, um bestimmte Informationen mit Hilfe von Computern zu trennen. Stellt euch zum Beispiel vor ihr befindet euch auf dem Weg zur Schule und unterhaltet euch in der Straßenbahn. Dabei nehmen eure Ohren eine Vielzahl von Geräuschen wahr, die Stimme des Gesprächspartners mischt sich mit Straßenlärm und möglicherweise dem Lachen einiger Kinder neben euch. Dennoch schafft es unser Gehirn gezielt zwischen diesen Signalen zu unterscheiden. Die Idee von PCA und ICA ist ähnlich, mithilfe dieser Methoden können Computer aus einer Mischung gezielt einzelne Signale differenzieren. Dies funktioniert nicht nur für Geräusche, sondern auch bei Bildern. In meiner Arbeit habe ich mich im Speziellen mit der Anwendung im medizinischen Bereich, z.B. für Bildverbesserung in Magnetresonanztomographie, auseinandergesetzt.

Wie bist du auf dieses Thema gekommen?

Ich nahm an der Modellierungswoche 2012 der Universität Graz teil und konnte dort von Prof. Keeling viel über PCA und ICA lernen. Die Modellierungswoche, welche Schüler*innen die Möglichkeit bietet sich intensiv mit weiterführender angewandter Mathematik zu befassen, war für mich ein Schlüsselerlebnis, weil ich zum ersten Mal sehen konnte, wie komplexe Mathematik dazu benutzt werden kann, um unser Leben zu verbessern. Aus dem Gelernten und weiteren Kontakt mit Prof. Keeling hat sich dann meine FBA ergeben.

Wie bist du auf den Dr. Hans Riegel-Fachpreis aufmerksam geworden?

Nachdem mir die Arbeit viel Freude bereitete habe ich online recherchiert und bin dabei auf ein paar Förderpreise gestoßen, unter anderem auch auf den Dr. Hans Riegel-Fachpreis. Ich fand es spannend Feedback über meine Arbeit auch über die Schulbenotung hinaus zu erhalten.

Was bedeutet die Auszeichnung für dich?

Es war toll, dass mein Interesse und die vielen Arbeitsstunden beim Verfassen der FBA durch einen Dr. Hans Riegel-Fachpreis wertgeschätzt wurden. Darüber hinaus ist es großartig ein Teil des MINT TANK-Netzwerkes zu sein, welches immer wieder spannende Veranstaltungen wie die MINT TANK Einstiegsveranstaltung zum Austausch zwischen verschiedenen MINT Fachrichtungen veranstaltet.

Was machst du heute und wie bist du dorthin gekommen?

Nach der Matura entschloss ich mich für ein Mathematikstudium an der Universität Cambridge in England. Während meines Bachelor- und Masterstudiums fand ich besondere Freude an der Mathematischen Analysis, welche sich mit kontinuierlichen Phänomenen beschäftigt. Derzeit bin ich Doktorand an der Universität Cambridge und beschäftige mich mit der Forschung an Methoden zur effizienten Simulation von Wellenausbreitung, welche zum Beispiel bei der Lärmverringerung von Flugzeugtriebwerken Anwendung finden.

Warum hast du dich für einen Ausbildungsweg im MINT-Bereich entschieden?

Schon in meiner Kindheit hatte ich eine Begeisterung für technischen Errungenschaften und wollte verstehen wie vieles in der Natur funktioniert. Die Mathematik hat mich dann während der Schulzeit besonders begeistert, gewissermaßen als Sprache, die es uns erlaubt Vorgänge in der Natur besonders präzise zu beschreiben und Ideen in völliger Klarheit auszudrücken. Besonders ausschlaggebend für meine Entscheidung zum Mathematikstudium war zu sehen, wie vielseitig anwendbar dieses Fach ist.

In welchem Feld möchtest du zukünftig tätig sein?

Ich möchte gerne in mathematisch-technischer Forschung und Entwicklung tätig bleiben. Mein ganz großes Interesse gilt der Numerischen Mathematik, diese benützt Computer gezielt für die Lösung von komplexen Problemen. Dazu möchte ich mich besonders auf nichtlineare Differentialgleichungen spezialisieren, welche unter anderem zur Modellierung der Übermittlung von Informationen über Glasfaserkabel, oder zur Berechnung des Überschallknalls an Düsenjets verwendet werden.

Was spricht deiner Meinung nach für eine Tätigkeit im MINT-Bereich?

Naturwissenschaft und Technik nehmen immer mehr Einfluss auf unser tägliches Leben: Technik verändert z.B. die Art wie wir kommunizieren, biologische Forschung verbessert unsere Gesundheit, und Volkswirtschaften benützen komplexe mathematische Modelle, um Wohlstand zu erhalten. Gleichzeitig befinden wir uns am Rande von fundamentalen Fortschritten, die unsere Lebensweise grundlegend verändern werden, wie zum Beispiel die Entwicklung von künstlicher Intelligenz, interplanetarer Raumfahrt, Quantencomputer, Biotechnologie und viele mehr. Durch eine Tätigkeit im MINT-Bereich hat man nicht nur die Gelegenheit an vielseitigen und spannenden Fragestellungen zu arbeiten, sondern auch die Chance deren Entwicklung nachhaltig zu beeinflussen, um sicherzustellen, dass derartige Fortschritte von Grund auf für ethisch vertretbare Zwecke entwickelt und genützt werden können.

Was würdest du Schüler*innen raten, die ihre Arbeit bei den Dr. Hans Riegel-Fachpreisen einreichen möchten?

Wählt ein Thema für die Vorwissenschaftliche Arbeit, welches euch wirklich begeistert. Denn wenn euch die Arbeit richtig Spaß macht, dann habt ihr auch genügend Ausdauer für lange Recherchen, komplizierte Experimente, etc. Meiner Meinung nach ist die Begeisterung für das Thema der Schlüssel zu einer außergewöhnlichen Arbeit, die ihr dann natürlich unbedingt für den Dr. Hans Riegel-Fachpreis einreichen sollt.