Mathematische Grundlagen der Ingenieurinformatik

La matematica è una delle fondamenta dell'ingegneria. A causa dell'importanza del comportamento fisico delle opere ingegneristiche, il calcolo infinitesimale è tradizionalmente al centro della formazione matematica degli ingegneri; viene utilizzato per la formulazione matematica dei problemi fisici. Questa formulazione ha contribuito in modo significativo alla sistematizzazione dell'ingegneria e al dominio delle opere ingegneristiche. Prima dell'introduzione del computer nell'ingegneria, era difficile determinare soluzioni numeriche delle formulazioni matematiche dei problemi fisici ingegneristici con geometrie irregolari, diverse proprietà dei materiali, molteplici influenze e processi di produzione complessi. L'amplificazione delle capacità cognitive umane tramite il computer, con un fattore che oggi è di 10 in termini di velocità di calcolo, capacità di memoria e velocità di comunicazione, ha aperto nuove possibilità per la soluzione dei problemi fisici formulati matematicamente. Sono emersi nuovi campi scientifici, come la Meccanica Computazionale, e nuovi metodi di calcolo ampiamente diffusi, come il metodo degli elementi finiti. Contemporaneamente all'introduzione del computer, il carattere dell'ingegneria è cambiato profondamente. Mentre in passato il nucleo della competitività si basava principalmente sull'uso di materiali migliori, nello sviluppo di nuovi metodi di costruzione e nella progettazione di nuovi sistemi ingegneristici, oggi l'organizzazione e la gestione hanno un'influenza comparabile sul successo. Alcuni dei motivi di questi cambiamenti sono la visione olistica del mercato, del prodotto, dell'economia e della società, l'importanza dell'organizzazione e della gestione nella competizione globale, nonché la crescente complessità dell'ambiente, della tecnologia e delle interazioni tra i soggetti coinvolti nella pianificazione e produzione in ingegneria.