Interview mit Pouya Kamali

Wie das erlernte mathematische Denken den Programmierfähigkeiten hilft
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Während in einigen Ländern die Schule schon vor einigen Wochen ins neue Schuljahr gestartet ist, gehen nun nach und nach auch in den letzten Bundesländern die Sommerferien zu Ende. Es heißt also Back to School, zu Deutsch-, Englisch-, Mathe-Unterricht. In vielen Schulen wird zudem vermehrt auch Informatikunterricht angeboten – keine schlechte Idee, wenn man bedenkt, wie eng Technologie mittlerweile mit unserem Alltag verzahnt ist.

Das haben wir zum Anlass genommen, um einmal einen Blick auf die verschiedenen Möglichkeiten zu werfen, mit denen Kindern ein Einstieg in die Programmierung geboten werden kann. In den Kommentaren zum entsprechenden Beitrag kam dabei schnell die Sprache auf die Wichtigkeit von grundlegender Mathematik. Im Zuge dessen haben wir mit Pouya Kamali, CFO von S&S Media und promovierter Mathematiker, gesprochen, der uns erklärt, welche Rolle Mathe in der Programmierung spielen kann.

Was haben Mathematik und Programmierung miteinander zu tun?

entwickler.de: Pouya, wir haben kürzlich ein paar Wege vorgestellt, mit denen man Kindern den Einstieg in die Softwareentwicklung näherbringen kann. Im Zuge dieses Beitrags wurde in den Kommentaren erwähnt, dass man den Kids zunächst einmal die grundlegende Mathematik vermitteln sollte. Du bist promovierter Mathematiker – wie kann deiner Meinung nach Mathematik dabei helfen, ein besserer Entwickler zu werden?

Pouya Kamali: Erst einmal glaube ich nicht, dass alle Entwickler das gleiche Aufgabenfeld bearbeiten. Als Beispiel würde mir da der Vergleich Enterprise-Dev, der im Bereich Messaging arbeitet, versus Webentwickler bei einem kleineren Unternehmen einfallen. Deshalb muss das Skill-Set der verschiedenen Entwicklergruppen nicht identisch sein. Aber ich denke, was alle Entwickler gemein haben, ist, dass sie „von Beruf her“ Problemlöser sind: sei es Latency-Optimierung oder wie man in einem vorhandenen CSS-Theme ein Mobile-responsives Element baut. Diese Eigenschaft teilen sie mit Mathematikern, denn auch sie sind Problemlöser. Und das Interessante ist, dass Mathematiker eine exakte Wissenschaft aus ihren Lösungsansätzen geformt haben.

entwickler.de: Es geht also nicht um die Mathematik an sich, sondern eher um die Werte und Herangehensweisen an Probleme, die sie vermittelt?

Kamali: Nicht ganz. Ich denke schon, dass es Enterprise-Entwickler gibt, die verstehen müssen, wieso sie ihr Algorithmus zur Datenbankabfrage die kostbaren extra Millisekunden kostet. Dann hilft schon das, was im Mathe-, Physik-, Informatikgrundstudium an Analysis gelehrt wird, um Laufzeitzuwächse zu messen. Jeder, der Doubles vergleicht, kann entweder blind die Regeln hierzu befolgen, oder er kann verstehen lernen, was passiert, wenn man Nachkommastellen von Dezimal- auf Binärbasis umrechnet. Aber das ist der handwerkliche Teil. Wie gesagt, eine mathematische Denkweise, also z. B. vom konkreten Problem zu abstrahieren und tieferliegende Probleme zu lösen, kann für jeden Entwickler von Nutzen sein.

entwickler.de: Was wäre ein typisches Beispiel für so eine abstrakte Herangehensweise an Probleme?

Kamali: Na ja, in der Mathematik werden oft abstrakte Sätze bewiesen, und die Lösung zu einem konkreten Problem ergibt sich dann quasi „natürlich“ als ein Korollar. Ein gutes Beispiel dafür ist, dass es keine allgemeingültige Formel für die Wurzeln von Polynome fünften Grades gibt – übrigens eine der größten Errungenschaften der Mathematik von einem 21-Jährigen vor etwas weniger als 200 Jahren. Im Beweis zu diesem Satz wird eine Maschinerie gebaut, womit einzelne Teilresultate erzielt werden. Am Ende wird die Maschinerie einfach auf beispielsweise das konkrete Polynom x^5 – x + 1 angewendet, um zu zeigen, dass es keine Wurzel hat, die sich anhand einer Formel abbilden ließe. Das heißt, hier fand eine Art Lösungsarchitektur oder -design statt.

entwickler.de: Nun hat Mathe – wie die meisten naturwissenschaftlichen Fächer – nicht unbedingt den besten Ruf unter Schülern. Wie erklärst du dir das?

Kamali: Ich glaube, es liegt daran, dass sie eben abstrakt ist. Dargestellt wird immer nur die Maschinerie, die trockenen Theoreme, die Architektur. Was im Matheunterricht oft verloren geht, sind die ursprünglichen Probleme, die die Mathematiker zu ihrem Lösungsdesign geführt haben. Die Motivation fehlt.

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entwickler.de: Wie könnte man Mathematik den Schülerinnen und Schülern schmackhafter machen? Hast du da konkrete Vorstellungen?

Kamali: Die Engländer z. B. gehen viel verspielter an die Mathematik heran. Oft wird Schülern ein intuitives Problem zum Tüfteln gestellt, beispielsweise „Du zerbrichst einen Stab in drei Teile, wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass du aus den drei Einzelteilen ein Dreieck formen kannst?“. Das theoretische Gerüst wird erst im Nachhinein erklärt.

Aber ich denke, dass wir heutzutage eine unglaubliche Chance haben: Ich glaube, dass wir in der Lage sind, mit einfachen Programmiersprachen Schülern die Mathematik näherbringen zu können und schließlich, dass das erlernte mathematische Denken den Programmierfähigkeiten hilft. Ein ganz einfaches Beispiel ist der Neuntklässler, der Parabeln in ein Koordinatensystem zeichnen muss – also für jeden einzelnen x-Wert den y-Wert ausrechnen und die resultierenden Paare in ein Koordinatensystem zeichnen. Mittels Matheunterrichtprogrammen mit beispielsweise Python Script, die der Schüler selbst manipulieren kann, kann er alle möglichen Parabeln abbilden, lernt nebenbei Python und schlussendlich versteht er das Prinzip besser, anstatt stupide Zahlen in den Taschenrechner einzugeben.

Pouya KamaliPouya Kamali is responsible for finance, strategy and product development at S&S Media. He has several years of experience in financial services: Most recently as a quantitative analyst in FX algorithmic trading at RBS, where he was writing trading algorithms on a Java platform. Prior to that he was an emerging markets hybrids trader, also with RBS. He holds a PhD in pure mathematics from UCL.

 

Aufmacherbild: The conclusion of the complex equation is to keep is simple. von Shutterstock / Urheberrecht: Cartoonresource

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