Imaginary, voorbij maar niet vergeten

Lunchlezingen & downloads

Zeer boeiende lunchlezingen & downloads

Gedurende de drie weken tijdens de Imaginary tentoonstelling organiseerden we ook elke dag een interessante lunchlezing. Uiteraard kwam binnen deze presentaties de wiskunde goed tot zijn recht. De lunchlezingen werden verzorgd door medewerkers van de University of Twente en daarnaast konden we ook een lunchlezing aanbieden door kunstenaar Rinus Roelofs. Het waren interessante Imaginary weken!  

Hieronder vindt u het sprekersoverzicht en van de meeste lezingen kunt u ook de presentatie downloaden. Door op de sheet van de presentatie te klikken start het downloaden.

sprekersoverzicht

24 oktober: Wiskunde en kunst door prof.dr. Ed Brinksma

Wiskunde is niet saai. Als je er op de goede manier kijkt, is het juist heel mooi. De verbinding tussen wiskunde en kunst is dan ook oud. Onze voorbeelden zullen dat laten zien.

   

Ed Brinksma is Rector Magnificus University of Twente

25 oktober: Priemgetallen en geheimschrift door dr. Jan Willem Polderman

Als je een belangrijke boodschap aan iemand wilt versturen en je wilt dat niemand, behalve degene voor de boodschap bedoeld is, snapt waar wat er in het bericht staat, dan kun je het bericht versleutelen. Dat wil zeggen dat je het bericht onherkenbaar veranderd en dat je een soort sleutel nodig hebt om het oorspronkelijke bericht weer tevoorschijn te toveren. Dat versleutelen kan op allerlei manieren, maar om het echt veilig te doen worden er heel grote priemgetallen gebruikt. Priemgetallen zijn getallen die alleen deelbaar zijn door een en zichzelf, zoals 17, maar ook 1223. We zullen een paar simpele versleutelingen bespreken. Je zult zien dat die eigenlijk best makkelijk te ontcijferen zijn zonder dat je de sleutel kent. Maar we zullen ook een methode bespreken die veel lastiger te kraken is. Die methode maakt gebruik van priemgetallen van wel 100 cijfers, waar zelfs de snelste computer geen raad mee weet. Welkom in de wondere wereld van priemgetallen en geheimschrift.

   

Jan Willem Polderman is opleidingsdirecteur Applied Mathematics verbonden aan de faculteit Electrotechniek, Wiskunde en Informatica 

26 oktober: Meetkunde in dimensie vier: (on)voorstelbaar door dr. Gerard Jeurnink

De wereld om ons heen ervaren we als een driedimensionale werkelijkheid. In de ruimtemeetkunde kunnen de punten dan ook met drie coördinaten worden beschreven. In de wiskundewereld werken we net zo gemakkelijk met vier coördinaten, maar kunnen we ons daarbij ook een voorstelling maken?

In de lezing wordt de vierdimensionale wereld aanschouwelijk gemaakt. We werken vanuit generalisatie en analogie met de twee- en driedimensionale meetkunde en hun werkelijkheid. Hoe stellen we ons de 4-dimensionale kubus (hyperkubus) voor? En bestaan er nog meer regelmatige lichamen in deze nieuwe wereld? Als we ons zouden bevinden in een 4-dimensionale wereld, dan………………………

   

Gerard Jeurnink is verbonden aan de onderzoeksgroep Applied Analysis binnen de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatie. Eveneens is hij mathematics teacher educator binnen ELAN, het Instituut voor lerarenopleiding en professionele docentontwikkeling

27 oktober: De magie van big data door dr.ir. Maurice van Keulen

Je hoort steeds vaker over "Big Data" en hoe belangrijk het is. Geweldige, soms zelfs magische resultaten worden aan big data toegeschreven. Maar wat big data nu echt is, blijft vaak vaag. Deze lezing geeft een kritische schets van big data en presenteert een paar van haar successen. We gaan daarna in op de wiskunde die achter deze big data-successen zit. Je zult verrast zijn hoe eenvoudig die wiskunde is. Eén big data-domein zullen we in meer detail beschouwen: het verwerken van natuurlijke taal, of beter gezegd, hoe kunnen we een computer begrijpend leren lezen. Big data-technologie maakt het namelijk mogelijk voor computers om de gigantische hoeveelheden teksten te kunnen analyseren om op die manier te leren hoe je natuurlijke taal moet interpreteren.

   

Maurice van Keulen is betrokken als Associate Professor Data Management Technology binnen de onderzoeksgroep Databases van de afdeling Computer Science, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica.

28 oktober: De wiskunde van de waddeneilanden door dr.ir. Pieter Roos

Meer dan tien procent van ’s werelds kustlijn bestaat uit barrièrekusten, met een keten van eilanden als scheidslijn tussen zee en achterland. Denk maar aan de oostkust van de Verenigde Staten, of aan onze eigen Waddenzee. In dit soort gebieden staat veel op het spel: economische belangen, kustveiligheid en ecologie. Tegelijkertijd zorgt het complexe samenspel van getij, golven en zand dat deze kustsystemen voortdurend veranderen. Hoe daarmee om te gaan is voor de kustbeheerder een lastige klus, zeker met zeespiegelstijging en klimaatverandering. Gelukkig helpt de wiskunde ons om de lange-termijn ontwikkeling van barrièrekusten beter te begrijpen.

   

Pieter Roos is betrokken bij de onderzoeksgroep Water Engineering and Management van de afdeling Civiele Techniek, faculteit Construerende Technische Wetenschappen

31 oktober: Met wiskunde geen wiebelende tafels meer door drs. Brigit Geveling

Je kent het wel, de tafel wiebelt en alleen door iets onder een poot te schuiven kun je er aangenaam aan zitten. En dat terwijl de vier poten precies even lang zijn. Het is dan ook vaak de ondergrond die het probleem veroorzaakt. Je zult zien dat daar vrijwel altijd een oplossing voor is en dat je die oplossing kunt vinden door de juiste wiskundige aanpak.

   

Brigit Geveling is betrokken binnen de onderzoeksgroep Mathematics of Computational Science van de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

1 november: De wiskunde van muziek door dr.ir. Gjerrit Meinsma

Waarom heeft een piano 12 toetsen per octaaf en niet 10 of 11? Waarom is een moderne piano pas goed gestemd als hij vals is? En waarom kom je op moderne piano's de wortel van 2 tegen?

Dit alles begon met de filosoof en wiskundige waar iedereen op de middelbare school wel eens van gehoord heeft: Pythagoras.  Hij was de eerste die een relatie wist te leggen tussen prettig in gehoor liggende tweeklanken en geheeltallige verhouding. En daarmee deed de wiskunde zijn intrede in de muziek.

We zullen luisteren van valse tweeklanken en bespreken hun wiskundige vorm.  Om valse tweeklanken op een piano te omzeilen moet je helaas wat capriolen uithalen. We zullen zien en horen waarom dat nodig is, en dat brengt ons bij het huidige compromis: stem de piano iets vals, niet zo vals dat het erg opvalt maar wel vals genoeg om op elke toonhoogte het liedje in te kunnen zetten. Het zal blijken dat de wortel van 2 daarin een belangrijke rol speelt.

   

Gjerrit Meinsma is betrokken bij de onderzoeksgroep Hybrid Systems van de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

2 november: Speltheorie bij niertransplantaties door Msc.dr. Jasper de Jong

Een groot deel van de donoren voor niertransplantaties zijn vrienden van patiënten. Vanwege onder andere verschil in bloedgroep, passen sommige nieren beter bij bepaalde patiënten dan bij anderen. Regelmatig is het zelfs onmogelijk voor een donor om aan zijn vriend te doneren. Een uitkomst is het ruilen van nieren tussen de verschillende donoren.

Met behulp van wiskunde kunnen we een optimale ruil vinden. Dat wil zeggen, een ruil waar de patiënten gemiddeld een zo goed mogelijk passende nier aan overhouden. Hoewel een optimale ruil voor de maatschappij het beste is, kan deze voor sommige patiënten slecht uitpakken, wat er toe kan leiden dat hun vriend zich terugtrekt als donor.

Daarom gebruiken we speltheorie, een tak van wiskunde die rekening houdt met individuele belangen, om de beste ruil vinden waar elke patiënt tevreden mee is.

  (presentatie komt nog)

Jasper de Jong is betrokken bij de onderzoeksgroep Discrete Mathematics and Mathematical Programming binnen de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

3 november: Theorie en Praktijk van het Perspectief. - wis- en andere kunstenaars in de Gouden Eeuw door dr.ir. Fokko Jan Dijksterhuis

Iedereen weet hoe slim wiskundigen zijn. Al ver voor de luchtballon en het vliegtuig gingen ze in vogelvlucht over steden en landen. Meetkundig reconstrueerden ze hoe je de wereld van boven ziet. Een vergelijkbare techniek werd geïntroduceerd in de Renaissance: het weergeven van de ruimte op het platte vlak door lineair perspectief. Daaraan hebben we de prachtige schilderijen van bijvoorbeeld Leonardo da Vinci te danken. Leonardo was geen wiskundige en het perspectief is in de eerste plaats door kunstenaars ontwikkeld. Wiskundigen pikten het echter snel op en gingen nadenken over de principes erachter. Vraag is hoe 'wiskundig' een schilderij moet zijn, of dat je een beetje moet spelen met de regels. In het Nederland van de Gouden Eeuw leverde dit interessante discussies op met - vooral - hele mooie afbeeldingen. Ik zal er een paar uitlichten.

   

Fokko Jan Dijksterhuis is betrokken als Associate Professor of History of Science binnen Centre for Studies of Science and Technology, Faculty of Behavioural, Management and Social sciences. Hij is eveneens bijzonder hoogleraar 'Ideeëngeschiedenis van de vroegmoderne tijd, in het bijzonder de kennisgeschiedeni' bij de faculteit der Geesteswetenschappen van de Vrije Universiteit in Amsterdam

4 november: Waar stopt oneindig? door prof.dr. Jaco van de Pol

Wiskundigen denken al eeuwen na over grote getallen en verschillende soorten oneindigheid. De wiskundige Cantor dacht bijvoorbeeld na over de mogelijkheden van een hotel met oneindig veel kamers. We zullen kennis maken met de cardinaal- en de ordinaal-getallen. 

Een belangrijk probleem in mijn vak, de Informatica, is om vast te stellen of een gegeven computerprogramma altijd stopt met een resultaat (=termineert), of soms in een oneindige loop raakt. Bij het bewijzen van terminatie worden ordinaalgetallen veel gebruikt. Het pionierswerk van Alan Turing is hierbij cruciaal. Zijn Turing Machine vormt de basis van de eerste computer. Maar hij bewees ook dat er geen computerprogramma kan bestaan dat voor elk ander programma vaststelt of het termineert.

   

Jaco van de Pol is vakgroepvoorzitter van de onderzoeksgroep Formal Methods and Tools binnen de afdeling Computer Science, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

7 november: Wiskunde als medicijn voor de zorg door prof.dr.ir. Erwin Hans

In Nederland is de kwaliteit van zorg één van de beste van de wereld. Echter, die zorg is heel duur. De afgelopen decennia zijn onze zorgkosten iedere 10 jaar verdubbeld. Dat kan niet zo langer! Kunnen we de zorg niet anders organiseren, zodat we goedkoper dezelfde kwaliteit kunnen leveren? Ook vanwege de vergrijzing moet er iets gebeuren: er is steeds méér vraag naar zorg, en er is steeds minder personeel. Maar hoe? De wiskunde kan ons hierbij helpen!

Universiteit Twente heeft kenniscentrum CHOIR, waar wiskundigen en technisch bedrijfskundigen oplossingen ontwikkelen die de zorg bij deze uitdagingen gaat helpen. Deze presentatie laat een aantal voorbeelden zien van hoe je met wiskunde de zorg beter kunt maken.

   

Erwin Hans is opleidingsdirecteur van Technische Bedrijfskunde en betrokken bij Operations Management in Healthcare binnen de faculteit Behavioural, Management and Social sciences. Hij is eveneens verbonden aan de het Center for Healthcare Operations Improvement & Research (CHOIR

8 november: Kunst over wiskunde door Rinus Roelofs

Dat kunst en wiskunde goed samengaan weten we door het werk van M.C. Escher. Hij zei zelf: “Ik ben geen wiskundige”. Geboeid door structuren en de wetmatigheden van patronen heeft hij in zijn werk zijn interesse voor wiskunde weten te verbeelden. Kunst die over wiskunde gaat dus.

Na een aantal jaren toegepaste wiskunde te hebben gestudeerd heb ik indertijd de overstap gemaakt naar de kunstacademie. Als kunstenaar heb ik daarna, mede geïnspireerd door Escher, mijn fascinatie voor wiskundige structuren tot onderwerp van mijn “verhaal” gemaakt.

  (deze presentatie is niet beschikbaar)

Rinus Roelofs, beeldend kunstenaar en alumnus Toegepaste Wiskunde

9 november: Het brein vanuit wiskundig perspectief door prof.dr. Stephan van Gils

Ons brein is een uiterst complex. Het bevat zo’n 100 miljard neuronen die ieder gemiddeld 10.000 connecties met ander neuronen maken. Ieder neuron heeft dendrieten die de informatie ontvangen van andere neuronen. Als er genoeg invoer in het cellichaam is aangekomen produceert het neuron een zogenaamde actiepotentiaal, een korte pulse, die via het axon wordt geleid naar de ontvangende dendrieten van andere neuronen.

Er is heel veel bekend hoe ons brein informatie verwerkt en er iets mee doet, maar er is nog veel meer totaal onbekend. Er bestaat geen enkele sluitende verklaring voor hoe wij bijvoorbeeld iets heel eenvoudigs doen als 1+1=2 uitrekenen.

Wiskunde is onmisbaar om antwoorden te vinden op de vele vragen die er zijn. Dit laten we zien aan de hand van een voorbeeld uit de praktijk.

  (presentatie volgt nog)

Stephan van Gils is vakgroepsvoorzitter binnen Nonlinear Analysis van de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

10 november: Een vlinder in de wiskunde: over chaos en structuur door prof.dr.ir. Bernard Geurts

Chaos is overal om ons heen. Dat alleen al is een reden waarom een studie van chaos onze aandacht verdient. Achter de schijnbare complexiteit van chaotisch gedrag gaat vaak een verbluffende eenvoud schuil. Dat is niet alleen fraai maar juist ook een uitdaging voor wiskundigen om deze achterliggende structuren te doorgronden.

In de exacte wetenschappen willen we vaak dingen voorspellen, en als het kan nauwkeurig en over lange periodes. Maar kan dat eigenlijk wel? De studie van chaos heeft laten zien dat we te maken hebben met principiële grenzen aan die voorspelbaarheid. Een mooi voorbeeld hiervan is de voorspelbaarheid van het weer: wat het over een uur zal zijn is meestal niet zo moeilijk te voorspellen, over een dag of week is al lastiger en over maand eigenlijk onmogelijk. 

Chaos is niet alleen prachtig als verschijnsel, het kan haar tanden laten zien in tornado’s of extreme golfverschijnselen, waardoor oogsten kapot kunnen gaan, steden verwoest en er massaal mensen kunnen sterven. Als je goed om je heen kijkt blijken vrijwel alle systemen niet-lineair met zeer complex gedrag; denk bijvoorbeeld aan de aandelenbeurs, stromingen in de oceanen, neuronale activiteit of patronen in het dagelijks verkeer. Maar ook op de langere tijdschaal zijn er belangrijke niet-lineaire gedragingen die ons dagelijkse leven kunnen beïnvloeden – denk bijvoorbeeld aan de ontwikkelingen in ons klimaat en de heftige discussies die daarover nu worden gevoerd. Het is dus van groot belang om chaos te kunnen doorgronden.

Aan de hand van een aantal eenvoudige systemen zal chaotisch gedrag inzichtelijk worden gemaakt en zullen een aantal beroemde visualisaties van complexiteit, zoals fractalen, vreemde aantrekkers en oneindige nesting in Poincare afbeeldingen worden besproken.

   

Bernard Geurts is leerstoelhouder Multiscale Modeling and Simulation binnen de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica. Hij is eveneens part-time leerstoelhouder Anisotropic Turbulence aan de Technische Universiteit Eindhoven.

11 november: Hoe zwermen zwermen door prof.dr. Richard Boucherie

Wanneer we de prachtige patronen zien die zwermen spreeuwen ieder jaar weer in de lucht maken of de schijnbaar totale organisatie van scholen bekijken, lijkt wel het alsof deze dieren een enkel individu zijn met een centrale sturing. In deze lezing zullen we zien dat centrale sturing niet de verklaring is voor dit gedrag: enkele eenvoudige wiskundige relaties die het gedrag van dieren ten opzichte van hun buren in de zwerm bepalen verklaren het gedrag van zwermen vogels en scholen vissen. Zulke relaties sturen ook de Sentinels in The Matrix en de Stampede in The Lion King.

   

Richard Boucherie is betrokken binnen de vakgroep Stochastic Operations Research van de afdeling Toegepaste Wiskunde, faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica. Hij is eveneens verbonden aan de het Center for Healthcare Operations Improvement & Research (CHOIR) en Rhythm bv