"Wir Mathematiker sind die wahren Dichter, nur müssen wir das, was unsere Phantasie schafft, noch beweisen."
Zentrale Interessensgebiete
Während meines Studiums habe ich viele unterschiedliche Fachrichtungen kennengelernt. Dazu gehörten zunächst tiefere Beschäftigungen mit Differentialgeometrie und Wahrscheinlichkeitstheorie, vor allem mit differenzierbaren Mannigfaltigkeiten und der Theorie stochastischer Prozesse. Schließlich fand ich im Spannungsfeld zwischen algebraischer Topologie, diskreter Mathematik und metrischer Geometrie die interessantesten Probleme und Beschäftigungsfelder.
Masterarbeit
In meiner Masterarbeit habe ich selbständig ein brandaktuelles Thema nach meinen Interessensgebieten bearbeitet. So habe ich in umfangreicher Arbeit diverse unterschiedliche Techniken und Teilgebiete der Mathematik benutzt. Hierfür habe ich mir unter anderem autodidaktisch wichtige Techniken der Kategorientheorie, der Artin-Rees-Theorie aus der kommutativen Algebra sowie der verallgemeinerten metrischen Räume angeeignet.
Der Ausgangspunkt der Überlegungen ist die topologische Persistenz. Dies ist eine Methode der algebraischen Topologie zur Untersuchung von Datenmengen, die nicht einmal mit numerischen oder stochastischen Hilfsmitteln ausreichend gut beschreibbar sind. Ein recht verbreiteter Vertreter der topologischen Persistenz ist die sogenannte persistente Homologie.
In der topologischen Persistenz kennzeichnen in der Regel algebraische Strukturen die topologischen Eigenschaften der Datenmenge. Dementsprechend ist der erste Schritt zur Verallgemeinerung die Konzentrierung auf die algebraische Ebene. Es bilden sich algebraische Persistenzmoduln, die geeignet klassifiziert werden.
Im Verallgemeinerungsschritt auf der rein algebraischen Ebene wurden bereits die topologischen Kennzeichen vernachlässigt. Es stellt sich heraus, dass auch die algebraische Ebene für zentrale Resultate nicht notwendig ist. Techniken der Kategorientheorie und aufwändigere Konstruktionen rücken in den Vordergrund und zeigen den allgemeinsten Charakter der Persistenz. Man erhält einen Funktor, der ausschließlich ordnungstheoretische Spezifizierungen besitzt. Somit ist der zentrale Charakter der (topologischen) Persistenz viel allgemeiner als ursprünglich erwartet.
Anwendungen finden sich vor allem in der Datenanalyse, zum Beispiel in der Gehirnforschung, aber auch im Verständnis der Lage jeder kompliziert angeordneten Datenwolke. Ganz praktisch lassen sich zum Beispiel Netzwerke großer Datenmengen entschlüsseln.
Besonders viel Spaß macht mir eigenständiges Arbeiten - alleine wie auch in Teams.
Das hierfür zentrale Format für Mathematiker sind Seminarvorträge. Man stellt nach langer und detaillierter Vorbereitung ein Thema alleine oder in kleinen Teams einer fachkundigen Zuhörerschaft dar und beantwortet alle aufkommenden Fragen. In der Auswahl der Themen ist es häufig möglich, eigene Themenvorschläge einzubringen.
Ich habe die Möglichkeit zur Vielfältigkeit genutzt. Von wahrscheinlichkeits-theoretischen Zusammenhängen über diskrete, geometrische bis hin zu topologischen Themen konnte ich einen bunten Strauß Mathematik erschließen und darstellen. Insbesondere habe ich mich auch Strukturen gewidmet, die in klassischen Vorlesungsplänen eher eine untergeordnete Rolle spielen oder aus Zeitgründen nur kurz angesprochen werden, beispielsweise Knotentheorie.
Die sogenannte stochastische Vollständigkeit von Mannigfaltigkeiten ist ein Beispiel für ein Thema, das für ein Seminar während des Studiums eigentlich zu anspruchsvoll ist. Trotzdem habe ich die Herausforderung gesucht und gemeistert.