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Schülerakademie

Digitales Projekt "Infektionsdynamik mit Netzwerken modellieren"

für Schülerinnen und Schüler der Oberstufe


Die Corona-Pandemie bestimmt seit dem Frühjahr 2020 unser Leben. Nach kurzer Beruhigung des Infektionsgeschehens steigen die Infektionszahlen nun wieder deutlich an; nicht nur bei uns - auch in vielen europäischen Ländern. Um die richtigen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und medizinischen Maßnahmen für das weitere Infektionsgeschehen vorzubereiten, wäre es sehr hilfreich, den weiteren Verlauf der Pandemie prognostizieren zu können.

Ein solches realistisches Modellieren der zeitlichen Entwicklung von Pandemien erfordert eine enge Zusammenarbeit von verschiedenen Disziplinen, besonders von Mathematik und Biologie. Komplexe Computersimulationen - die das interdisziplinäre Wissen möglichst gut abbilden - helfen, die Ausbreitungsmechanismen von Infektionen zu verstehen und somit die Ausbreitung zu kontrollieren.

Möchtest Du Einblicke in solche Simulationen gewinnen?

Möchtest Du selbst Ausbreitungsmechanismen untersuchen und Dir den dazu nötigen biologischen Hintergrund erarbeiten?

Möchtest Du über Entscheidungen zur Eindämmung von Infektionszahlen diskutieren?

Dann nimm an unserem digitalen Projekt "Infektionsdynamik mit Netzwerken modellieren" teil. Zentraler Bestandteil wird insbesondere die Betrachtung von Netzwerken sein; speziell von Kontakt- und Reisenetzwerken. Es spielen Fragen wie „Wer trifft wen?“, „Was sind die Orte mit vielen Besuchern?“, „Zwischen welchen Orten gibt es eine Flug- oder Bahnverbindung?“ eine wichtige Rolle. Wichtig sind aber auch die Faktoren "SuperSpreading", Reproduktionszahlen, Übertragungswege und Herdenimmunität. Insbesondere soll die aktuelle Covid-19-Pandemie thematisiert werden, aber auch andere Infektionskrankheiten sind von Interesse. Vergleichende Modellierungen zeigen, wie sich der Verlauf des Infektionsgeschehens verändert, wenn andere Krankheitserreger betrachtet werden, für die z.B. andere Basis-Reproduktionszahlen oder eine höhere Herdenimmunität vorliegen.

Du solltest Interesse am Programmieren und an algorithmischem Arbeiten haben. Die Kenntnis einer speziellen Programmiersprache ist nicht erforderlich. Um das Infektionsgeschehen möglichst realistisch abbilden zu können, werden in diesem Projekt auch die entsprechenden biologischen bzw. virologischen Grundkenntnisse vermittelt.

Zeitlicher Verlauf des Projekts

Die gemeinsame Online-Auftaktveranstaltung fand am Samstag, den 28. November 2020 statt.

Grußwort von Karin Prien, Ministerin für Bildung, Wissenschaft und Kultur des Landes Schleswig-Holstein

Diese Veranstaltung diente dem Kennenlernen und der Vermittlung erster Grundlagen in Mathematik und Biologie. Weitere gemeinsame Online-Veranstaltungen finden im Februar 2021 und zum Projektende im April 2021 statt. Bei diesen Veranstaltungen soll es Beiträge und Präsentationen der Teilnehmenden geben.

Die eigentliche aktive Bearbeitung des Themas wird online in verschiedenen Veranstaltungsformaten stattfinden, die im Wesentlichen von drei Studierenden des Lübecker Studiengangs "Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften" moderiert und angeleitet werden. Bei der Terminierung und Durchführung dieser Bearbeitungsphase wird ausreichend Rücksicht auf die Vorkenntnisse und Terminpläne der Teilnehmenden genommen.

Bis zu den Weihnachtsferien ist geplant, die biologischen und mathematischen Grundlagen zu legen und gemeinsam die verwendete Software GNU octave kennenzulernen sowie erste Anwendungen durchzuführen.

Du solltest wöchentlich durchschnittlich 2-3 Stunden Zeit für das Projekt haben.

Die Teilnahme am Projekt ist kostenfrei. Die Anmeldefrist ist abgelaufen.

Veranstalter und Förderer: Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur des Landes Schleswig-Holstein

Durchführung: Lübecker Initiative Mathematik (LIMa) und Lübecker offenes Labor (LoLa)

Kontakt: salue.pandemie@uni-luebeck.de