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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.

Diese Seite behandelt Rechnergestützte Wissenschaften. Verwandte Seite: Mathematik.

Fachgebiet

Rechnergestützte Wissenschaften
Rechnergestützte Wissenschaften, © fotolia

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

Rechnergestützte Wissenschaften

Rechnergestützte Wissenschaften, © fotolia

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.

«Mit weniger Rechenschritten zum Ziel»

Mehr dazu

Anforderungen

Ein mathematisch ausgerichtetes Studium setzt eine Begabung für abstraktes und logisches Denken voraus. Interesse für die 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

Forschungsschwerpunkte werden je nach Universität unterschiedlich gesetzt.  Forschungsthemen der Rechnergestützen Wissenschaften sind z.B.: Financial risks, Intermolekulare Wechselwirkungen, hochauflösende Klimamodelle usw.

Zulassung, Anmeldung und Studienbeginn

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

Tätigkeitsfelder

Absolventinnen und Absolventen arbeiten vorwiegend in den Bereichen Finanzwirtschaft, Informatik, Technik, Statistik, Management, Bildung und Forschung. Beispielsweise berechnen sie für Banken und Versicherungen Risiken oder strukturieren Finanzprodukte. IT-Firmen begleiten sie bei der Entwicklung von Computeranwendungen. In der Industrie erarbeiten sie Lösungen für rechnerintensive Probleme (z.B. Energieversorgung).

Weiterbildung

Mit einem Masterabschluss in Rechnergestützte Wissenschaften kann man ohne Weiterbildung ins Berufsleben einsteigen. Je nach Funktion ist eine Weiterqualifizierung sinnvoll bzw. notwendig. Einige Beispiele:



berufsberatung.ch