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Studienrichtung Rechnergestützte Wissenschaften

Rechnergestützte Wissenschaften verwenden Computersimulationen, um naturwissenschaftliche und technische Probleme zu analysieren und zu lösen. Dabei spielen die mathematische Modellierung und der Umgang mit numerischen Lösungstechniken eine wichtige Rolle.

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Fachgebiet

Rechnergestützte Wissenschaften
Rechnergestützte Wissenschaften, © stock.adobe.com/watchara

Als interdisziplinäre Wissenschaften bewegen sich die Computational Sciences an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik, Natur- und Ingenieurwissenschaften. Grob lassen sich folgende Teilgebiete unterscheiden:

Rechnergestützte Wissenschaften

Rechnergestützte Wissenschaften, © stock.adobe.com/watchara

Rechnergestützte Biologie

Die Simulation von biologischen Daten ermöglicht, die unterliegenden Bauprinzipien und wechselseitigen Regulationsmechanismen zu erkennen und nutzbar zu machen. Anwendung findet Computational Biology unter anderem in der Analyse von neuronalen Netzen, in der Strukturvorhersage von Proteinen oder in der Entwicklung von bio-inspirierten Robotern.

Rechnergestützte Chemie

Mittels Simulationen können die atomaren und molekularen Eigenschaften von chemischen Substanzen gezielt verändert und die Reaktionsweise bzw. Wirkungsweise berechnet werden. Eine häufige Anwendung der Computational Chemistry ist die Entwicklung von Wirkstoffen oder Materialien.

Rechnergestützte Mathematik

Naturwissenschaften, Technik und Wirtschaft verlangen zunehmend genauere quantitative Messungen, um Fortschritte zu erzielen. Hierzu werden mathematische Lösungsmethoden für den Computer entwickelt. Zu den direkten Anwendungen zählt unter anderem die Preisberechnung im Optionengeschäft.

Rechnergestützte Physik

Viele Gleichungen in der Physik können nur mit numerischen Methoden gelöst werden. Computersimulationen spielen daher in allen Bereichen der Physik eine wichtige Rolle. Computational Physics kommen unter anderem bei der Erforschung des Universums, bei der Berechnung von Strömungen oder der Entwicklung von bildgebenden Verfahren zur Anwendung.

Studium

Das Bachelorstudium festigt einerseits theoretische Grundlagen in Mathematik, Informatik, Physik und weiteren Natur- bzw. Ingenieurwissenschaften. Andererseits vermittelt es mathematische Methoden und rechnerorientierte Verfahren, insbesondere für Softwareentwicklung und Hochleistungsrechnen. Im Masterstudium stehen Vertiefungen in Mathematik und Informatik sowie rechnerorientierte Anwendungen im Fokus.

N.S., Computational Science im 3. Semester Master an der Universität Zürich UZH.

«Mich interessiert besonders das Beherrschen und Kombinieren von Physik, Mathematik und Programmieren.»

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Anforderungen

Eine wichtige Voraussetzung für ein Studium der rechnergestützten Wissenschaften ist die Freude an abstraktem und logischem Denken sowie am Programmieren. Vorgängige Kenntnisse im Programmieren werden nicht vorausgesetzt. Interesse an der Herleitung von grundlegenden Prinzipien sowie für die Modellierung von Vorgängen aus Naturwissenschaft und Technik sind ebenso zentral. Ein hohes Mass an Durchhaltevermögen und Frustrationstoleranz sowie gute Englischkenntnisse erleichtern das Studium.

Unterschiede Universitäre Hochschulen und Fachhochschulen

Rechnergestützten Wissenschaften sind an den Universitären Hochschulen stärker auf Natur- und Ingenieurwissenschaften ausgerichtet, an den Fachhochschulen stärker auf Informatik und Data Science.

Mehr zu den Unterschieden und Gemeinsamkeiten zwischen Fachhochschulen FH und Universitären Hochschulen UH: Vergleich der Hochschultypen - Hochschultypen im Überblick.

Forschungsthemen

Die Forschungsthemen der Rechnergestützten Wissenschaften sind häufig sehr interdisziplinär. Einige Beispiele:

  • Prinzipien von genetischen Regelkreisen
  • Nachbildung atmosphärischer Bedingungen von Riesenplaneten im Labor oder
  • Simulation von Klimaänderungen

Zulassung, Anmeldung und Studienbeginn

Informationen zur Zulassung an die verschiedenen Hochschulen sowie zur Anmeldung und dem Studienbeginn finden Sie unter Zulassung, Anmeldung, Studienbeginn.

Tätigkeitsfelder

Die Absolventinnen und Absolventen der Mathematik und Rechnergestützten Wissenschaften arbeiten in der Forschung, für Banken und Versicherungen, in den Bereichen Informatik und Technik oder als Lehrpersonen.



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