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Fachgebiet
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 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.
«Mich interessiert besonders das Beherrschen und Kombinieren von Physik, Mathematik und Programmieren.»
Mehr dazuAnforderungen
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.
Rechnergestützte Wissenschaften an Fachhochschulen
An den Fachhochschulen bilden weder Mathematik noch Rechnergestützte Wissenschaften einen eigenständigen Studiengang. "Computational Physics" ist eine Lehr- und Forschungseinheit (Master Research Unit) des Masterstudiengangs Engineering. Diese Einheit kann an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften in den beiden Vertiefungsrichtungen "Energy and Environment" und "Industrial Technologies" gewählt werden: zhaw.ch.
Forschungsthemen
Die Forschungsthemen der Rechnergestützten Wissenschaften sind häufig sehr interdisziplinär. Einieg 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.
Studiengänge
Fachhochschulen
Universitäre Hochschulen
Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne EPFL
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich ETHZ
Universität Basel UNIBAS
Universität der italienischen Schweiz USI
Interdisziplinäre Studiengänge
Tätigkeitsfelder
Mathematikerinnen und Computational Scientists arbeiten in den Bereichen Öffentliche Dienste, Organisationen, Wirtschaft, Informatik und Wissenschaft. Einige sind auch im Bildungsbereich tätig.
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Mathematik, Rechnergestützte Wissenschaften: Berufsmöglichkeiten
Informationen zu den Arbeitsmöglichkeiten, den verschiedenen Laufbahnen, zum Arbeitsmarkt und zu den einzelnen Berufstätigkeiten mit Porträts -
Studium - und dann?
Informationen zum Berufseinstieg für Hochschulabsolventinnen und –absolventen
Weiterbildung
Die Hochschulen bieten verschiedene Weiterbildungsmöglichkeiten. Einige Beispiele: