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Mathematik: Stiftung Renaissance Philanthropy fördert Lernprojekt
Spielerisch mathematische Beweise formalisieren

Die Titelgrafik zum Lernspiel Robo zeigt den Roboter auf einem angesdeuteten Planeten im Weltraum, umgeben von verschiedenen Objekten. Zoom

Titelbild des Lernprogramms „Robo“, das von HHU-Mathematikern für den Lean Game Server entwickelt wurde. (Grafik: Dušan Pavlić unter Lizenz CC BY 4.0)

Um abstrakte mathematischen Aussagen per Computer prüfen zu lassen, gibt es inzwischen einen etablierten Formalismus, der auf der Computersprache LEAN basiert. Prof. Zibrowius: „In absehbarer Zeit wird kein Mathematiker mehr um diese formalisierte, computerverarbeitbare Beweisführung herumkommen. Es ist deshalb wichtig, dass wir unsere Studierende an diese Zukunftstechnologie heranführen.“

Prof. Zibrowius und einige Mitarbeiter haben dazu die Open Educational Ressources-Plattform „Lean Game Server“ ins Leben gerufen, eine graphische Nutzeroberfläche für die Programmiersprache LEAN implementiert und das Lernspiel „Robo“ entworfen, das durch verschiedene mathematische Beweisverfahren führt. Mit Hilfe von Robo können die Spielenden Schritt für Schritt prüfen, ob ihre Beweisführung richtig ist oder ob es darin logische Fehler gibt.

Ben Steinhauer ist einer der Studierenden, die die Plattform bereits ausprobiert haben: „Der spielerische Zugang erleichtert es sehr, sich in den Formalismus einzuarbeiten. Beginnend mit dem Beweis, dass 42=42 ist, über induktive Beweise, arbeiten sich die Spieler Schritt für Schritt zu komplizierteren Beweismethoden vor. Sie erhalten jeweils gleich Rückmeldungen, ob sie auf dem richtigen Weg sind.“

Zibrowius: „Wir haben das System bereits in mehreren Bachelor-Seminaren eingesetzt, es wird sehr gut von den HHU-Studierenden angenommen. Und es wird Monat für Monat von hunderten Studierenden weltweit genutzt.“

Nach einer bereits abgeschlossenen dreijährigen Aufbauphase, die die Stiftung Innovation in der Hochschullehre unterstützt hat, fördert nun die Stiftung Renaissance Philanthropy die kontinuierliche Weiterentwicklung des öffentlich zugänglichen Systems im Rahmen eines „AI for Math Fund“. Der Server wird vom Zentrum für Informations- und Medientechnologie der HHU bereitgestellt.

Zum HHU-Spielserver

Zum Förderprogramm „AI for Math Fund“

Autor/in: Arne Claussen
Kategorie/n: Schlagzeilen, Pressemeldungen, Math.-Nat.-Fak.-Aktuell
Grafik des Turms zu Babylon im Lernspiel Robo. Zoom

Modul „Babylon“: Hier lernen die Spielenden, einen induktiven Beweis zur Gaußschen Summenformel zu führen. (Grafik: Dušan Pavlić unter Lizenz CC BY 4.0)

Zwei Personen stehen vor grünem Hintergrund nebeneinander. Zoom

Das Team um Prof. Dr. Marcus Zibrowius (links) vom Mathematischen Institut der HHU entwickelte die Open Educational Ressources-Plattform „Lean Game Server“. Prof. Dr. Immanuel Halupczok war ebenfalls am Aufbau des Systems beteiligt. (Foto: HHU / Paul Schwaderer)