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pte20200603020 Technologie/Digitalisierung, Bildung/Karriere

Neue Software verwandelt Formeln in Bilder

"Penrose" von Forschern der Carnegie Mellon University soll Mathe-Verständnis erleichtern


Darstellungsarten mathematischer Formeln dank
Darstellungsarten mathematischer Formeln dank "Penrose" (Grafik: cmu.edu)

Pittsburgh (pte020/03.06.2020/11:53) - Mit der Software "Penrose" von Forschern der Carnegie Mellon University http://cmu.edu lassen sich mathematische Formeln in "schöne und lehrreiche Illustrationen umsetzen". Der Name des Programms erinnert an den britischen Physiker und Mathematiker Roger Penrose, der berühmt war für die Verwendung von Diagrammen und Zeichnungen, um die Komplexität der Mathematik verständlicher zu machen.

Verschiedene Darstellungen

"Manche Mathematiker haben das Talent, von Hand schöne Diagramme zu zeichnen", sagt Assistenzprofessor Keenan Crane. "Doch diese verschwinden wieder, sobald die Tafel gelöscht ist." Er wolle dafür sorgen, dass jeder solche ausdrucksstarken Zeichnungen herstellen kann. Hochwertige digitale Diagramme und Zeichnungen würden in der technischen Kommunikation zu selten verwendet, weil deren Herstellung zu aufwendig sei. Penrose übernimmt die Übersetzung völlig selbstständig. Der Nutzer muss lediglich die mathematische Formel eingeben und sagen, in welcher Form er die bildliche Darstellung wünscht, ob euklidisch, sphärisch oder hyperbolisch.

Das Ergebnis helfe anderen zu verstehen, worum es geht. "Wir begannen mit der Frage: Wie übersetzen Menschen mathematische Formeln in ihrem Kopf in Bilder?", so Katherine Ye, Doktorandin in der Fakultät für Computerwissenschaften. Das Geheimnis von Penrose bestehe darin, dass der Computer diese Übersetzung leistet. Das komme Menschen zugute, die Schwierigkeiten haben, Abstraktes in Bildliches umzusetzen. Das Programm bietet mehrere Variationen an, unter denen der Nutzer wählen kann.

Altes Lehrbuch wird zum Juwel

Crane habe die Vision gehabt, den Inhalt eines verstaubten Mathematiklehrbuchs in einen Computer einzugeben, ihn rechnen zu lassen, bis ein wunderschön illustriertes neues Lehrbuch entstanden ist, das Menschen besser verstehen können als das alte. Die Forscher wollen Penrose auf der "SIGGRAPH 2020 Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques" http://s2020.siggraph.org vorstellen, einer Computergrafik-Konferenz, die im Juli wegen der Corona-Pandemie virtuell stattfinden soll.

(Ende)
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