Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die dunkle und die helle Seite der Algorithmen

30.08.2017

Automatische Problemlöser: Algorithmen haben mehr Einfluss auf uns als uns bewusst ist. Die ALGO 2017 versammelt die Spitzen der internationalen Algorithmik-Forschung in Wien.

Algorithmen bestimmen unser Leben: Sie entscheiden, welche neuen Freunde uns auf Facebook vorgeschlagen werden, sie bewerten, ob wir einen Kredit erhalten sollten, und sie legen in manchen Fällen sogar bereits fest, wer wann welche medizinische Behandlung bekommt.


ALGO 2017

TU Wien

Das führt manchmal zu Unbehagen – doch das ist die falsche Reaktion, meint Prof. Stefan Szeider von der TU Wien. Im Gegenteil: Kluge Algorithmen sind heute nicht nur die entscheidende Triebfeder für unsere Technologie, sie können sogar für Fairness und Transparenz sorgen.

Vom 4. bis 8. September 2017 findet die größte jährliche europäische Konferenz über Algorithmen statt: Die ALGO 2017 ist ein Zusammenschluss von sechs verschiedenen Konferenzen und Workshops über Algorithmen, die gemeinsam an der TU Wien veranstaltet werden.

Hat der Computer zu viel Macht?

Der deutsche Justizminister Heiko Maas warnte vor der übermäßigen Macht der Algorithmen. „Und auch in den Medien schwingt bei diesem Begriff oft etwas Dunkles, Unheimliches mit“, findet Stefan Szeider. „Es mag schon sein, dass es eine dunkle Seite der Algorithmen gibt, aber bei uns in der Wissenschaft beschäftigen wir uns mit der hellen Seite. Bei uns geht es um Effizienz, um Problemlösungen, um Transparenz.“

Ein Algorithmus ist nichts anderes als eine Handlungsvorschrift, mit der man auf automatisierte Weise ein Problem lösen kann. Das muss nicht einmal auf einem Computer stattfinden, wir legen uns jeden Tag bestimmte Algorithmen zurecht, oft ohne darüber nachzudenken: Wie gelingt es uns, einen Haufen Socken zu wohlgeordneten Paaren zusammenzufügen? Welche Route wählen wir, wenn wir zum Supermarkt fahren, Geld abheben und die Tochter aus der Geigenstunde abholen wollen? Wie lassen sich Spielkarten am raschesten sortieren?

Meist gibt es viele verschiedene Algorithmen, die solche Probleme lösen und garantiert das optimale Ergebnis liefern – doch sie unterscheiden sich oft dramatisch in der Anzahl der Rechenschritte, die sie zum Finden der Lösung benötigen. Dasselbe gilt für komplexere Algorithmen, mit denen man es in der Computerwissenschaft zu tun hat: „Ein ganz klassisches Problem ist das des Handlungsreisenden, der eine größere Anzahl von Orten in beliebiger Reihenfolge besuchen soll und den kürzesten Weg finden muss, der all diese Punkte verbindet“, erklärt Stefan Szeider. „Wenn die Zahl der Orte groß wird, ist diese Aufgabe selbst für leistungsfähige Computer nicht optimal zu lösen.“

In vielen Bereichen hat man es heute mit schwierigen Problemen zu tun, die nur in überschaubarer Zeit gelöst werden können, wenn man sich kluge Algorithmen überlegt. In welcher Reihenfolge lässt man auf einem großen Flughafen die Flüge starten, um Wartezeiten zu minimieren? Wie weist man einer großen Anzahl von Personen jeweils passend Zeit an einem teuren medizinischen Behandlungsgerät zu, damit jeder seine nötige Behandlung erhält und niemand benachteiligt wird? Wie berechnet man die Positionen der Objekte in einem Computerspiel schnell genug, um eine flüssige Darstellung zu erlauben?

„Viele der Probleme, mit denen man es jeden Tag zu tun bekommt, lassen sich auf Varianten bekannter Standard-Probleme zurückführen“, erklärt Stefan Szeider. „Wenn man es in der Algorithmik-Forschung also schafft, neue, bessere Lösungswege für klassische Standard-Probleme zu finden, kann das plötzlich in vielen ganz unterschiedlichen Bereichen sehr nützlich sein.“ Wie sehr diese Art der Forschung unsere Technologie beeinflusst wird gerne unterschätzt: „Jeder weiß, dass sich die Hardware ständig weiterentwickelt. Aber die Tatsache, dass unsere Computer dieselben Probleme heute viel schneller lösen als vor ein paar Jahrzehnten, hat genauso (und in manchen Fällen gerade) damit zu tun, dass wir heute effizientere Algorithmen dafür entwickelt haben“, betont Szeider.

Neue Aufgaben: Big Data und Datenschutz

Außerdem kommen ständig neue Fragestellungen hinzu, für die man sich neue Algorithmen ausdenken muss: Wie geht man mit großen Datenmengen effizient um? In welchen Fällen ist es sinnvoller, Daten von einem Server auf den eigenen Computer zu laden und damit dann Berechnungen durchzuführen, und wann ist es klüger, den Server rechnen zu lassen, und erst das Ergebnis auf den eigenen Computer zu laden? Auch der Schutz unserer Privatsphäre macht neue Algorithmen nötig: So kann man etwa Suchmaschinen so programmieren, dass nachträglich nicht mehr eindeutig nachvollziehbar ist, von wem welche Anfrage kam. Die Antworten werden zwar an die richtige Person zugestellt, aber die Anonymität bleibt, zumindest in einem gewissen Rahmen, doch gewahrt.

„Das Entscheidende an Algorithmen ist, dass sie genau nachvollziehbar sind und mit Sicherheit genau das tun, was sie tun sollen“, sagt Stefan Szeider. „Wenn die Problemstellung mit all ihren Spezifikationen klar definiert ist, kann man mit mathematischer Genauigkeit beweisen, dass der Algorithmus die richtigen Ergebnisse liefern wird.“ Das unterscheidet den Algorithmus von menschlichen Entscheidungsträgern, die oft unberechenbar aus dem Bauch heraus urteilen. Insofern können Algorithmen ein Schritt in Richtung Fairness und Transparenz sein – sofern man genau weiß, wie sie arbeiten und welches Ziel sie verfolgen.

Näheres über die Konferenz ALGO 2017 erfahren Sie hier: https://algo2017.ac.tuwien.ac.at/

Die ALGO ist ein Zusammenschluss von sechs Workshops und Konferenzen, mit über 300 teilnehmenden Personen ist sie in diesem Jahr die wichtigste wissenschaftliche Großveranstaltung in Europa auf diesem Gebiet.

Rückfragehinweis:
Prof. Stefan Szeider
Institut für Computergraphik und Algorithmen
Technische Universität Wien
T: +43-1-58801-186101
stefan.szeider@tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at

Weitere Berichte zu: Algorithmen Algorithmus Big Data Computer Computerspiel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Computer als Brücke zwischen Theorie und Praxis der Hirnforschung
30.08.2017 | Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience

nachricht Save the Date! AKL’18 vom 2. bis zum 4. Mai 2018
29.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kopf-Hals-Tumoren: Zeit für neue Einblicke in die individualisierte Krebstherapie

Die Bildgebungsmethode der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit dem radioaktiven Markerstoff FMISO ermöglicht es, die Wirkung der kombinierten Radio-Chemotherapie bei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren vorherzusagen. Fällt die Prognose für den jeweiligen Patienten schlecht aus, könnte die Strahlenbehandlung künftig intensiviert werden, um die Heilungschancen zu verbessern. Ihre Forschungsergebnisse stellen Forscher des Dresdner OncoRay-Zentrums, des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, des Deutschen Krebsforschungszentrums und des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung im Fachjournal Radiotherapy & Oncology vor.

FMISO-PET-Bildinformationen sind in hohem Maße zur Vorhersage des Therapieverlaufs bei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren geeignet. Eine besondere Rolle spielt...

Im Focus: Mehr Sicherheit und Effizienz im Hafen durch Vernetzung und Automatisierung der Portalhubwagen

Digitalisierung im Hafen: Forschungsprojekt von BIBA an der Universität Bremen und Terminalbetreiber EUROGATE hat Containerumschlag in Megahäfen im Fokus | „Herausragendes Beispiel für die Innovationskraft der deutschen Hafenwirtschaft“

Kurze Lösch- und Ladezeiten sind ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil für Häfen. Eine entscheidende Rolle können dabei die Portalhubwagen einnehmen. Diese...

Im Focus: Neuer Rohstoff entdeckt – Aconitsäure als Baustein für Bioplastik

Plastik und Natur, das passt auf den ersten Blick nicht zusammen. Forscher des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) sind da anderer Meinung: Ihnen ist es erstmals gelungen, den im Boden vorkommenden Schimmelpilz Aspergillus niger so zu verändern, dass dieser Aconitsäure herstellen kann
– ein neuer Rohstoff und nicht zuletzt wichtiger Baustein für die Produktion ungiftiger Biokunststoffe.

Das acib setzt damit einen weiteren, wichtigen Schritt in der Erzeugung chemischer Produkte aus erneuerbaren Ressourcen, um die Abhängigkeit von fossilen...

Im Focus: Wissenschaftler aus Hannover entwickeln neues Leichtbau-Verfahren

Ein neues Schmiedeverfahren für den automobilen Leichtbau entwickelt das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH gemeinsam mit dem Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF) der TU Clausthal. Die Wissenschaftler wollen Stahlbleche und Aluminium-Massivteile bereits während der Umformung stoffschlüssig verbinden – ohne zusätzlichen Fügeschritt. Damit lassen sich belastungsoptimierte Bauteile schnell und effizient herstellen.

Das Verbundhybridschmieden kombiniert erstmals zwei Leichtbauansätze: Zum einen verbindet es Blech- und Massivteile stoffschlüssig miteinander, zum anderen...

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die dunkle und die helle Seite der Algorithmen

30.08.2017 | Veranstaltungen

Computer als Brücke zwischen Theorie und Praxis der Hirnforschung

30.08.2017 | Veranstaltungen

Save the Date! AKL’18 vom 2. bis zum 4. Mai 2018

29.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kopf-Hals-Tumoren: Zeit für neue Einblicke in die individualisierte Krebstherapie

30.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Reif für die Insel: warum manche Listerien umfassenden Hygienemaßnahmen entkommen können

30.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neurowissenschaft: Standardmethoden könnten Ergebnisse verfälschen

30.08.2017 | Biowissenschaften Chemie