Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
Mathematische Methoden
Die Hilbertsche oder axiomatische Methode.
Man stellt einen Käfig in die Wüste und führt folgendes
Axiomensystem ein:
- Axiom 1:
- Die Menge der Löwen in der Wüste ist nicht
leer.
- Axiom 2:
- Sind Löwen in der Wüste, so ist auch ein
Löwe im Käfig.
- Theorem 1:
- Es ist ein Löwe im Käfig.
- Bew.: selbst
Die geometrische Methode.
Man stelle einen zylindrischen Käfig in die Wüste.
- Fall 1:
- Der Löwe ist im Käfig.
- Dieser Fall ist trivial!
- Fall 2:
- Der Löwe ist außerhalb des Käfigs. Dann
stellt man sich in den Käfig und mache eine Inversion an den
Käfigwänden. Auf diese Art und Weise gelangt der Löwe in
den Käfig und man selbst nach draußen.
- Achtung: Bei Anwendung dieser Methode ist darauf zu achten,
daß man sich nicht in die Mitte des Käfigbodens stellt, da man
sonst im Unendlichen verschwindet!
Die Projektionsmethode
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit nehmen wir an, daß die
Wüste eine Ebene ist. Wir projizieren sie auf eine Gerade durch den
Käfig, und die Gerade auf einen Punkt im Käfig. Damit gelangt
der Löwe in den Käfig.
Die Bolzano-Weierstraß-Methode
Wir halbieren die Wüste in Nord-Süd-Richtung durch einen Zaun.
Dann ist der Löwe entweder in der westlichen Hälfte oder
östlichen Hälfte. Wir wollen annehmen, daß er in der
westlichen Hälfte ist. Daraufhin halbieren wir diesen westlichen Teil
durch einen Zaun in Ost-West-Richtung. Der Löwe ist entweder im
nördlichen oder im südlichen Teil. Wir nehmen an, er ist im
nördlichen. Auf diese Weise fahren wir fort. Der Durchmesser der
Teile, die bei der Halbiererei entstehen, strebt gegen Null. Auf diese
Weise wird der Löwe schließlich von einem Zaun beliebig kleiner
Länge eingegrenzt.
Die mengentheoretische Methode
Die Punkte in der Wüste lassen sich wohlordnen. Ausgehend vom
kleinsten Element erwischt man den Löwen durch transfinite
Induktion.
- Bemerkung 1:
- Diese Methode ist in Fachkreisen umstritten wegen der
Verwendung des Wohlordnungssatzes bzw. des Auswahlaxioms. Wie so oft, hat
auch die vorliegende Fragestellung zu einer fruchtbaren Entwicklung
geführt. Dabei wurde schließlich eine sehr viel einfachere
Methode entdeckt, die den genannten Mangel nicht aufweist:
Man betrachte alle Teilmengen der Wüste, die den Löwen enthalten und bilde
ihren Durchschnitt. Er enthält als einziges den Löwen.
- Bemerkung 1.1:
- (Bei dieser Durchschneiderei sollte lediglich darauf geachtet werden,
daß das schöne Fell des Löwen nicht zerschnitten wird.)
Die funktionalanalytische Methode
Die Wüste ist ein separabler Raum. Er enthält daher eine
abzählbare dichte Menge, aus der eine Folge ausgewählt werden
kann, die gegen den Löwen konvergiert. Mit einem Käfig auf dem
Rücken springen wir von Punkt zu Punkt dieser Folge und nähern
uns so dem Löwen beliebig genau.
Die Peano-Methode
Man konstruiere eine Peano-Kurve durch die Wüste, also eine stetige
Kurve, die durch jeden Punkt der Wüste geht. Es ist gezeigt worden,
daß man eine solche Kurve in beliebig kurzer Zeit durchlaufen kann.
Mit dem Käfig unterm Arm durchlaufe man die Kurve in kürzerer
Zeit, als der Löwe benötigt, um sich um seine eigene Länge
fortzubewegen.
Die topologische Methode
Der Löwe kann topologisch als Torus aufgefaßt werden. Man
transformiere die Wüste in den vierdimensionalen Raum. Es ist nun
möglich die Wüste so zu deformieren, daß beim
Rücktransformation in den dreidimensionalen Raum der Löwe verknotet
ist. Dann ist er hilflos.
Die Banachsche oder iterative Methode
Es sei
f eine Kontraktion der Wüste in sich.
x0 sei ihr Fixpunkt. Auf diesen Fixpunkt stellen wir den
Käfig. Durch sukzessive Iteration
Wn+1 = f (Wn), n = 0, 1, 2, ...
( W0 = Wüste )
wird die Wüste auf den Fixpunkt zusammengezogen. So gelangt der
Löwe in den Käfig.
Die Kompaktheitsmethode.
Die Wüste wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit als kompakt
vorausgesetzt. Man überdecke sie mit einer Familie von Käfigen
Ki (i aus I). Dann gibt es unter ihnen endlich
viele Käfige, Ki1, ... ,in, die bereits
die ganze Wüste überdecken. Die Durchmusterung dieser
Käfige wird als Diplomarbeit vergeben.
Die logische Methode oder die Methode des tertium non datur.
Man stelle einen offenen Käfig in die Wüste und lege ein Brett
mit Leim daneben. Beides biete man dem Löwen zum Betreten an. Der
Löwe sagt dann: "Nein, auf den Leim gehe ich nicht!" Nach dem
tertium non datur muß er in den Käfig gehen. Danach
schlägt man die Tür zu.
Die stochastische Methode.
Man benötigt dazu ein Laplace-Rad, einige Würfel und eine
Gaussche Glocke. Mit dem Laplace-Rad fährt man in die Wüste und
wirft mit den Würfeln nach dem Löwen. Kommt er dann
wutschnaubend angerannt, so stülpt man die Gaussche Glocke über
ihn. Unter ihr ist er mit der Wahrscheinlichkeit eins gefangen.
die didaktische Methode.
Man nähere sich dem Löwen auf der Brunnerschen Spirale. Dann
elementarisiere man den Löwen zu einer Katze und fange ihn mit einer
Schale Milch.
Es wird behauptet, daß Löwen eine sehr physikalische Erscheinung sind, daher:
Physikalische Methoden:
Die Newtonsche Methode.
Käfig und Löwe ziehen sich durch die Gravitationskraft an. Wir
vernachlässigen die Reibung. Auf diese Weise muß der Löwe
früher oder später im Käfig landen.
Die Heisenberg-Methode.
Ort und Geschwindigkeit eines bewegten Löwen lassen sich nicht
gleichzeitig bestimmen. Da bewegte Löwen also keinen physikalisch
sinnvollen Ort einnehmen, kommen sie für die Jagd auch nicht in Frage.
Die Löwenjagd kann sich daher nur auf ruhende Löwen
beschränken. Das Einfangen eines ruhenden, bewegungslosen Löwen
wird dem Leser als übungsaufgabe überlassen.
Die Schrödinger-Methode.
Die Wahrscheinlichkeit dafür, daß sich ein Löwe zu einem
beliebigen Zeitpunkt im Käfig befindet ist größer als Null.
Man setze sich vor den Käfig und warte.
Bemerkung: Hierbei wird üblicherweise vorausgesetzt, daß
der Käfig offen ist und man ihn zuschlagen muß, wenn der
Löwe drin ist. H. Schubert wies aber darauf hin, daß man den
Käfig wegen des Tunneleffekts auch zulassen kann. Auf diese Weise
kann man bei der elenden Warterei auch mal weggehen und ein Bierchen
trinken. Aber nicht zu lange! Denn kluge Löwen, die den Tunneleffekt
begriffen haben, verschwinden auch wieder.
Die Einsteinsche oder relativistische Methode.
Man überfliege die Wüste nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Durch
die relativistische Längenkontraktion wird der Löwe flach wie
Papier. Man greife ihn, rolle ihn auf, und mache ein Gummiband herum.
Um dem Existenzproblem zu entgehen, hier noch:
Die dialektische Methode.
Man zäunt die Wüste ein, bewässert sie, säat Gras und
setzt Kaninchen aus. Die Kaninchen vermehren sich schnell. Nach Hegel
kommt daher bald der Zeitpunkt, bei dem Quantität in Qualität
umschlägt, und dann hat man einen Löwen.
Verschiedenes
Nichtmathematiker zum Mathematiker: »Ich finde Ihre Arbeit ziemlich
monoton.«
Mathematiker: »Mag sein! Dafür ist sie aber stetig und nicht
beschränkt.«
Praktische Anwendeung der Stochastik
Ein Politiker, der einen Flug antreten muß, erkundigt sich bei einem
Mathematiker, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, daß eine Bombe im
Flugzeug ist. Der Mathematiker rechnet eine Woche lang und verkündet
dann: »Die Wahrscheinlichkeit ist ein Zehntausendstel!«
Dem Politiker ist das noch zu hoch, und er fragt einen Physiker, ob es
nicht eine Methode gibt, die Wahrscheinlichkeit zu senken. Dieser
überlegt kurz und hat dann die Lösung. Er sagt: »Nehmen Sie
selbst eine Bombe mit! Die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Bomben an
Bord sind, ist dann das Produkt (l/10000) * (l/10000) = Eins zu
Hundertmillionen. Damit können Sie beruhigt fliegen!«
Für Kaffee braucht man kochendes Wasser
- Problem 1:
- Ein Physiker und ein Mathematiker sollen Wasser kochen. Es
ist eine Feuerstelle vorhanden, sowie ein Topf mit Wasser, der in Position
1 steht.
-
Der Physiker löst das Problem, indem er den Topf auf das Feuer setzt.
Der Mathematiker löst es auf die gleiche Weise.
- Problem 2:
- Wieder soll Wasser gekocht werden, doch der Topf mit
kaltem Wasser steht diesmal in Position 2, während die Feuerstelle an
ihrem alten Platz steht.
-
Der Physiker löst das Problem wieder so, daß er den Topf auf das
Feuer setzt. Der Mathematiker dagegen stellt den Topf in Position 1 und hat
damit das Problem auf das vorherige zurückgeführt.
Der Alptraum
... n gegen Null und Epsilon gegen Unendlich...
... Epsilon kleiner Null!
Wie beleidigt man einen Mathematiker?
Dein Gehirn ist kleiner als jedes Epsilon!
Der Heißluftballon
Ein Heißluftballon verirrt sich im Nebel. Die Mannschaft ruft
verzweifelt ins Funkgerät, nach einiger Zeit bekommen sie Antwort.
Sie erzählen, daß sie sich verirrt haben und fragen, ob der andere ihnen
sagen kann,wo sie sind.
... Stille...
Nach langer Zeit meldet sich die Stimme wieder: "Sie sind in einem
Heißluftballon"
Wieso handelte es sich bei dem Mann am Boden um einen Mathematiker?
- Er brauchte sehr lange für eine Antwort.
- Die Antwort ist richtig.
- Diese Erkenntnis ist völlig nutzlos!
Der Intelligenztest
Ein Mediziner, ein Ingenieur, ein Physiker, ein Mathematiker und der Dorftrottel
werden mit der Aufgabe, die Lösung der Gleichung
x = 2 * 3
zu bestimmen, in verschiedene Räume gesetzt.
Nach einer Stunde werden sie zurückgeholt und nach dem Ergebnis befragt.
- Mediziner:
- "Ganz einfach: 2 * 3 = 6"
- Tester:
- "Und der Lösungsweg?"
- M:
- "Hmmm ... hab ich auswendig gelernt!"
- Ingenieur:
- "2 * 3 = 6,00000001!"
- Physiker:
- "Das Ergebnis liegt zwischen 5 und 7!"
- Mathematiker (völlig erschöpft):
- "Tut mir leid, ich hätte noch ein klein wenig Zeit benötigt,
ich kann aber schon soviel sagen: Es existiert eine eindeutig bestimmte
Lösung, positiv, sogar in der Menge der natürlichen Zahlen. Aber
welche, da hätte ich noch 10 min. gebraucht..."
- Dorftrottel:
- "2 * 3 = 6"
- Tester:
- "Und der Lösungsweg?"
- D:
- "Hab ich ausgerechnet!"
Kenntnisse der Theorie sind nicht alles...
5 Mathematiker unternehmen zusammen mit 5 Biologen einen Ausflug. Am Bahnhof
lösen die Biologen 5 Fahrscheine, die Mathematiker zur Neugier der Biologen
nur einen. Als im Zug der Schaffner naht, macht sich bei den Biologen ein
schadenfrohes Lächeln breit. Die Mathematiker verstecken sich zusammen auf
der Toilette. Als der Schaffner anklopft, strecken sie ihm die Fahrkarte heraus.
Auf der Rückfahrt haben die Biologen gelernt. Dieses Mal lösen sie nur eine Karte -
die Mathematiker hingegen gar keine. Schon machen sich Kommentare der Biologen
breit, wie "zu zehnt passen wir nicht aufs Klo...". Die Spannung steigt, als
im Zug wieder der Schaffner naht... Die Biologen rennen zur Toilette. Kurz
darauf klopft ein Mathematiker an die Tür und erschleicht sich deren Fahrschein.
Zurück am Bahnhof trübe Gesichter bei den Biologen, jedoch Freude
der Mathematiker:
"Die Theorie mag ja schön und gut sein, man muß sie aber auch anwenden können...!"
Die Elefantenjagd
- Mathematiker:
- jagen Elefanten, indem sie nach Afrika gehen, alles
entfernen, was nicht Elefant ist, und ein Element der Restmenge fangen.
- Erfahrene Mathematiker:
-
werden zunächst die Existenz mindestens eines
eineindeutigen Elefanten zu beweisen, bevor sie mit Schritt 1 als
untergeordneter übungsaufgabe fortfahren.
- Mathematikprofessoren:
- beweisen die Existenz mindestens eines eineindeutigen Elefanten und
überlassen dann das Aufspüren und Einfangen eines
tatsächlichen Elefanten ihren Studenten.
- Statistiker:
- jagen das erste Tier, das sie sehen n-mal und nennen es Elefant.
- Informatiker:
- jagen Elefanten, indem sie den nachfolgenden Algorithmus A ausführen:
- gehe nach Afrika
- beginne am Kap der guten Hoffnung
- durchkreuze Afrika von Süden nach Norden bidirektional in Ost-West-Richtung
- für jedes Durchkreuzen tue:
- fange jedes Tier, das du siehst
- vergleiche jedes gefangene Tier mit einem als Elefant bekannten Tier
- halte an bei übereinstimmung
- Erfahrene Programmierer:
- verändern Algorithmus A, indem sie ein als Elefant
bekanntes Tier in Kairo plazieren, damit das Programm in jedem Fall
korrekt beendet wird (terminiert).
- Assembler-Programmierer:
- bevorzugen die Ausführung von Algorithmus A auf Händen und
Knien.
- SQL-Programmierer:
- verwenden folgenden Ausdruck: SELECT Elefant FROM Afrika.
- C++Programmiere
- bestehen darauf, daß der Elefant eine Klasse sei, und somit
schließlich seine Fang-Methoden selbst mitzubringen habe. Und wenn der Elefant Afrika
verlassen sollte, dann wird ja automatisch sein Destruktor ausgelöst.
- SAP-Systemingenieure
- erklären das erstbeste Tier zu einem Elefanten und passen
Ihre Vorstellungen eines Elefanten an dieses Tier an.
- Microsoft®
- kauft einen Elefanten aus dem Zoo in Seattle, kopiert ihn massenhaft, redet
aller Welt ein, daß jeder einen bräuchte und daß dieser die ideale Ergänzung zu
MS Office
sei und exportiert 14 Mio. Stück nach Afrika, nachdem MS ELEPHANT zum Standard
erhoben wurde!
- WINDOWS NT® Programmierer
- schiessen mit völlig ungeeigneten Gewehren in die
völlig falsche Richtung und erklären dann, daß es ein Fehler am Elefanten sein muß.
- WINDOWS 95® Programmierer
- tun dasselbe, nur mit Pfeil und Bogen.
- Virenprogrammierer:
- jagen Elefanten, indem Sie eine Maus ans Kap der guten
Hoffnung schicken und in Kairo auf die in Panik geratene Herde warten.
- Ingenieure:
- jagen Elefanten, indem sie nach Afrika gehen, jedes graue Tier fangen,
das ihnen über den Weg läuft und es als Elefant nehmen, wenn das
Gewicht nicht mehr als 15% von dem eines vorher gefangenem Elefanten
abweicht.
- Wirtschaftswissenschaftler:
- jagen keine Elefanten. Aber sie sind fest davon überzeugt,
daß die Elefanten sich selber stellen Würden, wenn man ihnen nur
genug bezahlt.
- Unternehmensberater:
- jagen keine Elefanten. Und viele haben noch niemals überhaupt
irgend etwas gejagt. Aber man kann sie stundenweise engagieren, um sich
gute Ratschläge geben zu lassen.
- Systemanalytiker:
- wären theoretisch in der Lage, die Korrelation zwischen
Hutgröße und Trefferquote bei der Elefantenjagd zu bestimmen,
wenn ihnen nur jemand sagen würde, was ein Elefant ist.
- Verfahrensinbetriebnehmer
- lösen das Problem in jedem Fall. Sie (ver-)fahren nach
Australien, fangen ein Känguruh und streichen es grau an.
- Ostfriesen:
- muß man es nur richtig erklären, dann schaffen sie es auch.
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