Das Buch der Natur ist in der Sprache der Mathematik geschrieben.

Galileo Galilei

Wissenschaftliche Fragestellungen können in der Sprache der Mathematik formuliert und mithilfe von Computern bearbeitet werden. Mathematische Modelle helfen bei verschiedenen Problemen wie dem Klimawandel oder der Verbreitung von Fake News.

Ein weiteres Beispiel ist das Humane Immundefizienz-Virus (HIV). Das Virus infiziert Zellen des Immunsystems und zerstört wichtige Abwehrfunktionen des Körpers. Ohne Medikamente kommt es zu schweren Erkrankungen (AIDS). Unter einer erfolgreichen Therapie können HIV-positive Menschen aber lange gut leben und HIV nicht übertragen (wissen-verdoppeln.hiv).

Im Kurs erarbeiten sich die Teilnehmenden einerseits die mathematischen Methoden zum Aufstellen und Lösen von Differenzialgleichungen, sowie Grundlagen in der Programmiersprache Python. Andererseits vertiefen sie Kenntnisse der Zellbiologie und lernen das menschliche Immunsystem und den HIV-Infektionszyklus kennen. Anschließend stellen die Teilnehmenden die Differenzialgleichungen für HIV selbstständig auf und werten die Ergebnisse grafisch aus. Medikamente haben einen Einfluss auf die Viruslast, was auch mathematisch modelliert und beobachtet werden kann.

Die HIV-Epidemie dauert seit über 40 Jahren an. Die Stigmatisierung HIV-positiver Menschen erschwert die Bekämpfung von HIV und führt zu Diskriminierung und Ausgrenzung. Neben der biologisch-mathematischen Perspektive beleuchtet der Kurs deshalb auch gesellschaftliche Aspekte.

Spezielle Mathe- und Programmierkenntnisse sind keine Voraussetzung. Die Teilnehmenden müssen vor dem Kurs ein Python-Tutorial bearbeiten.