Patronen

 

Extra links bij patronen

De tekst van de animatievideo
Picture2Kernidee 1: Een patroon is iets dat zich herhaalt in de ruimte of in de tijd.

De wereld zit vol met patronen. Een patroon herhaalt zich ofwel in de tijd, zoals een slingerbeweging, of de trapbeweging van een fietser. Ofwel in de ruimte, zoals deze Moorse tegelstructuren uit het Alhambra van Granada. Patronen ordenen en maken de wereld voorspelbaar.

Picturea

Ons visueel systeem herkent zo goed als automatisch ruimtelijke patronen. De vlinder is symmetrisch en de zaden van een zonnebloem zijn geordend volgens spiralen. Fenomenen die zich herhalen in de tijd vallen ook snel op. PicturebPulserende chemische reacties maken duidelijke patronen. Maar de tijdschaal is wel belangrijk! Het seizoenspatroon op jaarbasis valt ons nog wel op, maar soms hebben we hulpmiddelen nodig zoals een time Lapse om het spannende leven van die anders zo bewegingsloze zeesterren te ontdekken of een slow motion om patronen te vinden in een glas dat breekt.

Kernidee 2: De relevante patronen zoeken is een belangrijk onderdeel van alle STEM disciplines.

Picture5

Zo gaan we patronen nauwkeurig onderzoeken, zoals bij een vingerafdruk, alle vingerafdrukken zijn uniek, maar door nauwkeurig te observeren hebben we patronen teruggevonden zoals lijneindes, bifurcaties of punten. Aan de hand van deze eigenschappen kan men vingerafdrukken ordenen.

In de 18de eeuw had men al ontdekt dat planten de lucht zuiveren. Een kaars brandt langer als er een plant in het reservoir zit. Maar de echte ontdekker van de fotosynthese is de Nederlander Jan Ingenhousz. Na grondige experimenten vond hij het patroon dat planten enkel zuurstof aanmaken als er zonlicht aanwezig is.

Picture6Picture7

Als er heel veel patronen zijn, dan is classificeren de beste manier om toch inzicht te krijgen. Deze techniek wordt door alle STEM disciplines gebruikt.

Picture8

Kernidee 3: De STEM disciplines gebruiken hulpmiddelen om patronen te ontdekken zoals wiskunde en technologie.

Dikwijls zitten de interessante patronen diep in de werkelijkheid verborgen en hebben we wiskundige technieken nodig om deze patronen te ontdekken. Zo kon Galilei de valbeweging maar echt begrijpen door deze wiskundig te gaan beschrijven. Zonder wiskunde blijven we blind voor de meeste patronen.

Picture10

Ook technologie speelt dikwijls een belangrijke rol om patronen te vinden. Tijdens de tweede wereldoorlog kon Alan Turing de gecodeerde Duitse boodschappen maar kraken door zelf de eerste computer te ontwerpen.

Picture3Dankzij de moderne computers kunnen we nu in veel grotere datasets op zoek gaan naar patronen. Nog nooit zijn onze rekenmiddelen zo krachtig geweest dan vandaag. Nog nooit was er zo veel data over zowel de microscopische als de macroscopische wereld beschikbaar. Die data lijkt op het eerste zicht zeer chaotisch, maar we weten dat ze nog miljoenen onontdekte patronen bevat. Misschien kan jij ze helpen vinden?