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Was ist ein Algorithmus? Algorithmen bestimmen zunehmend über die Dinge des Lebens. Man tut gut daran, sich über ihre Funktion und deren Auswirkungen zu informieren, denn eine Zukunft der digitalen Bevormundung scheint uns bevor zu stehen.
Es gibt kaum jemand, der nicht wenigstens einmal am Tag das Internet besucht, um sich zu informieren oder Emails zu verschicken, ganz zu schweigen von jenen, die in Social Networks unterwegs sind. In Sekundenbruchteilen werden Antworten auf Fragen gegeben, Nachrichten und Posts versendet. Es sind Algorithmen, die da unsichtbar für einen arbeiten. Google, Facebook, Amazon: alles weltumspannende Algorithmusmaschinen.
Jedes Kind lernt bereits in der Schule einen Algorithmus für die Grundrechenarten, also ganze Zahlen zu addieren, zu multiplizieren oder zu dividieren. Solche Berechnungen sind automatisierbar und in Form elektronischer Rechner heute in keinem Bereich des öffentlichen und privaten Lebens mehr wegzudenken, ob als Grossrechner oder im Smartphone. Ein Algorithmus ist nichts anderes als ein Berechnungsverfahren, eine Folge von Anweisungen, mit denen ein bestimmtes Problem gelöst werden kann. Wie jeder andere Programmcode wird er nach einer strikten Syntax geschrieben. Die Folge von Anweisungen findet sich häufig in der Software wieder und liegt im Quellcode
vor. Täglich werden in Wissenschaft und Industrie unzählige Algorithmen für alle erdenklichen Probleme erstellt.
Seit Euklid
Bereits um 300 v. Chr. entwickelte der griechische Mathematiker Euklid
einen Algorithmus, um den grössten gemeinsamen Teiler zweier natürlicher Zahlen zu finden. Dieses Verfahren, in dem er die Längen zweier Linien als Vielfaches eines gemeinsamen Masses darstellte, beschrieb er in seinem Werk „Elemente
“. Erst nach 800 jedoch entstand der Begriff „Algorithmus“. Grundlegend hierfür war „Das Buch der Addition und Subtraktion entsprechend der hinduistischen Rechnung“, in dem Muhammed Al-Khwarizmi
als Erster das hinduistische Dezimalsystem einführte. Die lateinische Übersetzung „Liber Algorisimi de Numero Indorum“ begann mit dem Satz „Dixit Algorisimi“ und gab dem Berechnungsverfahren seinen Namen.
Euklidischer Algorithmus
Die Berechenbarkeit der Welt
In der Regel bestehen die Algorithmen der elektronischen Rechner aus sehr vielen Berechnungsschritten. Ein Algorithmus sollte hierbei so gut untersucht sein, dass offensichtlich ist, was er leistet und wie genau die Lösung des gegebenen Problems aussieht. Damit einher geht die korrekte Umsetzung des Algorithmus in die Liste der Anweisungen an den Computer, was ein enormes Wissen und harte Arbeit am Detail eines vorliegenden Problems unabdingbar macht. Nachvollziehbar ist, dass solch ein Algorithmus zur Lösung einer speziellen Problemstellung für jede Firma einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil darstellt und dieser wie ein Schatz gehütet wird.
Mithilfe der Algorithmen können Unternehmen verfügbare Daten bewerten und entscheiden, was weiter damit geschehen soll. So stellen Reiseportale im Internet zum Beispiel zunächst fest, ob ein neuer Besucher ein Apple-Gerät benutzt oder mit einem Android-Handy unterwegs ist. Damit wird seine Kaufkraft eingeschätzt, und dem Apple-Nutzer werden schliesslich deutlich teurere Flüge und Hotels angeboten. Aus seinen Daten hat der Algorithmus errechnet, dass Apple-Nutzer eher bereit sind, Geld auszugeben. Versicherungen können auf diesem Wege ihre Angebote auf den Kunden passender ausrichten, und in der personalisierten Medizin ist es möglich, mithilfe der Algorithmen und der gespeicherten Patientendaten, Krankheiten schneller und sicherer zu erkennen. Somit sind bessere Prognosen zur Wirksamkeit oder Verträglichkeit von Medikamenten möglich.
In den Navis entscheiden Algorithmen über die ideale Geschwindigkeit, mit der ein Fahrer ans Ziel kommt und welche Autobahnstrecke das geringste Staurisiko verspricht. Anhand von Bevölkerungsdaten und Kriminalitätsstatistik berät eine Smartphone-App, welches Wohnviertel opportun ist. Facebook, Amazon und andere Empfehlungsalgorithmen bieten die geeignete Musik, Bücher oder Freunde an.
Ein Stichwort – verschiedene Ergebnisse
Das Leben wird berechnet und prognostiziert, dank der Algorithmen sowie aufgrund der Tatsache, dass der Mensch ein Gewohnheitstier ist und überall im Netz Spuren hinterlässt, die ausgewertet werden. Seine Anfragen werden, seinen Interessen entsprechend, durch Algorithmen vorsortiert. Wenn er mit Google sucht oder Neuigkeiten bei Facebook liest, passt das Netz sich unmerklich seinen Vorlieben an. Auf diese Weise erhalten zwei unterschiedliche Personen auf dasselbe Stichwort gänzlich verschieden Ergebnisse.
Vorsortierte Antworten
Von der Vorstellung, dass eine Suchmaschine uns die objektiv wichtigsten Seiten zu einem Suchbegriff liefert, muss man sich verabschieden, denn das Netz, einst der ungehinderte Zugang zur weiten Welt, sortiert vor und schränkt die Weltsicht ein. Unaufhörlich werden die hinter den Seiten steckenden Programme besser darin, das Verhalten des Users zu berechnen und Inhalte auszuwählen, die er sehen will. Auf Anhieb erscheint das komfortabel. Hintergrund für die Unternehmen ist, möglichst individuelle und wirkungsvolle Werbung zu schalten, die als Banner in jeder Suchanfrage des Nutzers auftaucht. Wer öfter auf einer Fussball-Website unterwegs ist, erhält massgeschneiderte Werbung auf das Smartphone vom Sportladen, der sich gerade in der Nähe befindet. Facebook beispielsweise folgt dem User über viele Websites und Apps hinweg und weiss, wo er sich gerade physisch aufhält.
Die digitalen Informationen über den Internetnutzer werden mithilfe selbstlernender Computerprogramme von Unternehmen, dem Staat, Forschern sowie Stadtplanern ausgewertet und informieren diese, wie schnell Rechnungen begleichen oder welche Angebote anderen weiterempfohlen werden, was eingekauft wird und wo sich der Nutzer im Tagesverlauf aufhält. Riesige Datenmengen werden so nach Verhaltensmustern durchsucht und daraus Konsequenzen gezogen: Das Schlagwort heisst Big Data
.
Dem globalen Datensog der Big-Data-Industrie kann sich niemand entziehen. Sie greift ins Weltgeschehen ein. Anhand der Berechnungen, mit denen die Algorithmen der Finanzmathematik die Welt erklären, befinden diese eigenständig über das Auf und Ab von Märkten, Firmen und ganzen Volkswirtschaften. Von Aktienindizes bis hin zu Klimamodellen beurteilen Staaten die Lage anhand von Simulationen, in denen Algorithmen aus der Vergangenheit die Zukunft vorauszusagen versuchen. Die Berechnungsprogramme sind die leistungsfähigsten Mustererkennungsverfahren und lernen anhand von Beispielen, wobei sich ihre Entscheidungswege tief in künstlichen neuronalen Netzen verbergen. Die Funktionsweise des menschlichen Gehirns wird so gewissermassen nachgeahmt. Es gibt mit Sicherheit richtige Entscheidungen, die Algorithmen dabei treffen können, nur wie kann der Einzelne kontrollieren, was andere über ihn wissen und was mit seinen Daten geschieht?
Die Kehrseite der Medaille
Google bestimmt, welche Informationen gefunden werden können, und Facebook sortiert den täglichen Nachrichtenstrom. Unabhängiger und glaubwürdiger Journalismus wird damit immer schwerer. Durch das Filtern der Daten findet ausserdem eine Diskriminierung statt, beispielsweise, wenn Kriterien eingesetzt werden, die bei der Auswahl Frauen, sozial Schwache oder Ausländer benachteiligen. Algorithmen befinden darüber, wer in ein bestimmtes Land einreisen darf, zum Bewerbungsgespräch eingeladen wird oder kreditwürdig ist. Problematisch sind auch mögliche Rückschlüsse, die über eine Person aus der Kombination ihrer Daten getroffen werden können. Die vom Programmierer erstellten Logarithmen spiegeln dessen Vorurteile, sind also alles andere als objektiv oder fair.
In Fachkreisen stellt sich die Frage, welche Folgen der winzigste Programmierfehler haben kann, wenn die Logarithmen alle miteinander vernetzt sind? Ungenauigkeiten und Fehlschlüsse solcher Systeme führten zu gigantischen Irrtümern, wenn es beispielsweise um die Steuerung automatischer Waffensysteme geht oder um autonomes Fahren, was der erste Unfalltote eines computergesteuerten TESLA Model S
traurig untermauert hat.
Datenschutz zum Schutz des Menschen
Wie kann der Einzelne nun seine Freiheit schützen? In den USA wird bereits die Forderung nach einer algorithmic accountability
, einer Art "algorithmischen Rechenschaftspflicht" laut. Somit sollte ein User ein Recht darauf haben zu erfahren, wie Algorithmen funktionieren, auch wenn die Mathematik zu den Wissenschaften gehört, die nicht jedem liegt. In immer mehr Ländern jedoch wird Programmieren zum Pflichtfach an der Schule, zunächst als Vorbereitung auf die Arbeitswelt, aber mit der Aussicht darauf, dass Algorithmen den Alltag eines Tages nicht mehr wie mit unsichtbarer Hand bestimmen.
Links:
Video zum Thema
- Algorithmus: https://de.wikipedia.org/wiki/Algorithmus, Stand 4.7.2016.
- Christoph Drösser , Algorithmen: Er weiss es, bevor du es weisst: http://www.zeit.de/2016/16 vom 11.04.2016, Stand: 4.7.2016.
- Andrian Kreye, Bedeutung von Algorithmen. Neue Weltsprache: http://www.sueddeutsche.de vom 22.07.2014, Stand: 4.7.2016.
- Jürgen Kuri, Herrschaft der Algorithmen. Die Welt bleibt unberechenbar: http://www.faz.net vom 05.06.2010, Stand: 2.7.2016.
- Sebastian Moll, Algorithmen: Präzise berechneter Rassismus: http://www.zeit.de vom 06.06.2016, Stand: 4.7.2016.
- Stefan Schmitt, Algorithmen: Automatisch vorsortiert: http://www.zeit.de/2011/26 vom 22.06.2011, Stand: 1.7.2016.