30 Weltrekorde mit der "Wunder-Formel"

Regensburger Forscher haben eine mathematische Formel entwickelt, mit der sich vieles verbessern lässt - von der Krebstherapie über intelligenten Warentransport bis zur Börsen-Prognose.
Regensburg (obx - internet-zeitung) - Wie findet ein Spediteur die günstigsten Touren für seine Lastwagen? Und wie werden Krebspatienten optimal bestrahlt? Regensburger Physiker haben eine Art mathematische "Zauber-Formel" zur optimalen Lösung unterschiedlichster Probleme gefunden. Auf Basis des Algorithmus lassen sich Computer-Programme entwickeln, mit denen bereits 30 Weltrekorde für die derzeit beste Lösung von Standard-Problemen der Logistik-Branche aufgestellt wurden. Jetzt arbeiten die Forscher fieberhaft an weiteren Anwendungsmöglichkeiten für ihre "Wunder-Formel": Ob in der Medizin, an der Börse oder im Straßenverkehr.
Weltweit transportieren Millionen von Lastkraftwagen Waren durch die Lande. Je kürzer ihre Route, desto weniger Kosten entstehen für Spediteur und Umwelt. "Mit unserem Algorithmus lassen sich bei der Tourenplanung gegenüber herkömmlichen Verfahren etwa 15 Prozent Fahrtkosten einsparen", sagt Professor Ingo Morgenstern vom Institut für Theoretische Physik an der Universität Regensburg. Außerdem neu: mit der Zauber-Formel lässt sich erstmals auch gleichzeitig die optimale Beladung von Lastkraftwagen mit unterschiedlich großen Gütern praktikabel berechnen. So ist jeder Transporter bis zum Schluss seiner Tour bestmöglich ausgelastet.
Ihr Wissen stellen die Forscher um Ingo Morgenstern interessierten Firmen und Wissenschaftlern zur Anwendung und Weiterentwicklung zur Verfügung. "Das ist auch eine moralische Verpflichtung", sagt Morgenstern. Derzeit verhandelt der Professor mit IBM in Indien über die Entwicklung einer kostengünstigen Software für Spediteure zur Optimierung ihrer Tourenplanung. "Bei einer massenhaften Anwendung sinken nicht nur die Kosten, sondern auch der CO2-Ausstoß", sagt Morgenstern.
Durch die leichte Übertragbarkeit der neuen Wunder-Formel sind den Anwendungsmöglichkeiten kaum Grenzen gesetzt. Auch Krebspatienten könnten davon profitieren. So hat Professor Morgenstern in Kooperation mit der Universitätsklinik Regensburg die Strahlenbelastung für gesundes Gewebe in der Krebstherapie um bis zu 30 Prozent reduziert. Eine Software auf Basis des neuen Algorithmus ermöglicht dem Arzt die verbesserte Einstellung der Strahlenquelle.
Ihren Durchbruch hatte die geniale Formel bei einem internationalen Forscherwettbewerb zur Lösung eines uralten mathematischen Problems, an dem schon Wissenschaftler-Legenden wie Issac Newton gearbeitet haben: Wie lässt sich eine Anzahl unterschiedlich großer Kreisscheiben in einem möglichst kleinen Radius anordnen? Privatdozent Dr. Johannes Schneider von der Universität Mainz, ein ehemaliger Doktorand Morgensterns, hat sich mit seiner Formel gegen 155 Forschergruppen aus 23 Ländern durchgesetzt und für alle 50 Varianten des Problems die derzeit beste oder eine gleich gute Lösung präsentiert.
Seither arbeiten die Forscher an praktikablen Anwendungsmöglichkeiten für ihre Zauber-Formel. Denkbar sind verbesserte Programme zur Prognose des Börsengeschehens, wie sie heute schon von Großbanken verwendet werden, oder auch weitere Optimierungen in der Produktionskette der hochgradig automatisierten Automobilindustrie. Alle bisher angemeldeten Patente wollen die Regensburger Forscher interessierten Partnern zur Verfügung stellen.

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