Mathematische Grundlagen der Ingenieurinformatik

Les mathématiques sont l'une des bases de l'ingénierie. En raison de l'importance considérable du comportement physique des ouvrages d'ingénierie, le calcul infinitésimal occupe traditionnellement une place centrale dans la formation mathématique des ingénieurs ; il est utilisé pour la formulation mathématique des problèmes physiques. Cette formulation a contribué de manière significative à la systématisation de l'ingénierie et à la maîtrise des ouvrages d'ingénierie. Avant l'introduction de l'ordinateur dans le domaine de l'ingénierie, il était difficile de déterminer des solutions numériques aux formulations mathématiques des problèmes d'ingénierie physique avec une géométrie irrégulière, des propriétés matérielles variées, de multiples influences et des procédés de fabrication complexes. Le renforcement des capacités de réflexion humaine par l'ordinateur, avec un facteur de 10 en ce qui concerne la vitesse de calcul, la capacité de stockage et la vitesse de communication, a ouvert de nouvelles possibilités pour résoudre les problèmes physiques formulés mathématiquement. De nouveaux domaines scientifiques, tels que la mécanique computationnelle, et de nouvelles méthodes de calcul largement répandues, comme la méthode des éléments finis, ont vu le jour. Parallèlement à l'introduction de l'ordinateur, le caractère de l'ingénierie a profondément changé. Alors que le cœur de la compétitivité reposait auparavant principalement sur l'utilisation de meilleurs matériaux, le développement de nouvelles méthodes de construction et la conception de nouveaux systèmes d'ingénierie, l'organisation et la gestion ont aujourd'hui une influence comparativement importante sur le succès. Parmi les raisons de ces changements figurent la prise en compte globale du marché, du produit, de l'économie et de la société, l'importance de l'organisation et de la gestion dans la concurrence mondiale, ainsi que la complexité accrue de l'environnement, de la technique et des interactions entre les acteurs impliqués dans la planification et la production en ingénierie.