CIM 2018/4 Fokus

Unfassbar vielfältig und wandelbar

Dr. Dustin Feld, Leiter und Algorithmen-Entwickler der geplanten Fraunhofer-Firmengründung adiutaByte, über die Bedeutung, den Mehrwert und die Einsatzmöglichkeiten von Algorithmen.

Photo: Fraunhofer SCA/Dr. Dustin Feld

Photo: Fraunhofer SCA/adiutaByte

Illustration: Fraunhofer SCA/adiutaByte

CIM: Dr. Feld, manipulieren oder unterstützen uns aktive Algorithmen? Dr. Dustin Feld: Manipulative Algorithmen haben tatsächlich Einzug in den Alltag gehalten, unter anderem in der flächendeckenden, vollautomatisierten und personalisierten Internetwerbung. In vielen Bereichen arbeiten Algorithmen hingegen positiv und selbstverständlich im Hintergrund und erleichtern unseren Alltag enorm. Zum Beispiel nimmt uns das Navigationsgerät viel Fleißarbeit ab. Die Algorithmik unterstützt unsere Entscheidungen und liefert aus meiner Sicht einen großen Mehrwert. Meiner Auffassung nach werden Algorithmen künftig in weiteren Bereichen Erleichterungen schaffen, ohne manipulativ zu sein.

Erklären Sie bitte für Nichtwissenschaftler die wichtigsten Punkte zum Verständnis und Einsatz von Algorithmen.
Wenn ich heute um 7:30 Uhr von Köln nach Berlin fahren möchte, befrage ich eine Navigations-App nach der aktuell besten Route. Hier kommt die Stärke von Algorithmen und Computern ins Spiel – sie können wahnsinnig schnell rechnen. Der Algorithmus zur Berechnung des kürzesten Weges ist komplex: Er muss das Straßennetz und Einschränkungen wie Staus und Tempolimits berücksichtigen, wodurch sich viele Unbekannte und Alternativen ergeben. Die Entscheidung am Anfang beeinflusst unmittelbar den weiteren Fahrtverlauf.

Algorithmen kommen mit sehr vielen Möglichkeiten und Einflussfaktoren hervorragend klar. Schließlich finden sie eine Route – etwa die „kürzeste“ oder „schnellste“ – und das in einem Wimpernschlag. Jedoch: Der Mensch soll immer Entscheider bleiben, wenn es um Faktoren geht, die ein Algorithmus nicht kennen kann, da sie zum Beispiel situationsabhängig sein können. Das Navigationsgerät ist für mich ein perfekter Einsatz unterstützender Algorithmik.

Welche Algorithmen entwickeln Sie als Leiter des geplanten Fraunhofer-Spin-offs adiutaByte?
Bei adiutaByte entwickeln wir Algorithmen, die Pflegedienstleiter in der ambulanten Pflege unterstützen, den täglichen Tourenplan für ihre Flotte zu berechnen: Wer soll zu welcher Zeit welchen Patienten wo pflegen? Einbezogen werden Tempolimits, Stauvorhersagen und auch Präferenzen der Patienten und Pfleger. So entsteht morgens ein Plan, der auch mittags noch funktioniert und möglichst allen Wünschen gerecht wird.

Aktuell werden solche Einflüsse beim Planen kaum berücksichtigt. Ergebnis ist, dass einige Mitarbeiter einem Plan folgen, der nicht einzuhalten ist, oder nicht dem Patientenwunsch entspricht. Unsere algorithmische Lösung bietet Vorschläge verschiedener Ausprägung: Wege minimieren, Mitarbeiter gleichmäßig auslasten, oder Patientenpräferenzen beachten. Diese werden mit verschiedenen Kennzahlen, etwa der Gesamtweglänge, zur Wahl gestellt – der Planer entscheidet. Das Verfahren kann aus der getroffenen Auswahl wiederum lernen, was dem Planer wichtig ist und dies künftig berücksichtigen. So wird der Algorithmus zum echten Helfer. Er filtert Möglichkeiten, bereitet sie auf und präsentiert sie transparent – unterstützende Algorithmik!

Wo sind Algorithmen in der Eventplanung bereits aktiv?
Algorithmen steuern etwa Besucherströme in Kongresszentren, im Normalbetrieb wie auch in Ausnahmesituationen. Eine Ausnahmesituation ist zum Beispiel ein Notarzteinsatz oder eine Panik unter den Gästen. Wir arbeiten mit Partnern daran, unsere Software adiuta.PLAN für solche Fälle zu erweitern. Kombiniert mit Methoden aus dem maschinellen Lernen, lässt sich das Verhalten der Besucherströme prognostizieren und so eine geordnete Evakuierung unterstützen.

Welchen Algorithmus könnten Eventplaner einsetzen, um das Erlebnis für seine Teilnehmer zu verbessern oder auch effizienter zu gestalten?
Als regelmäßiger Besucher von Konferenzen würde ich mir persönliche Vorschläge für Vorträge basierend auf meiner bisherigen Auswahl wünschen.

Welche Daten wären hierfür die notwendige Grundlage?
Im Wesentlichen Daten über meine Auswahl von Vorträgen in einer Veranstaltungs-App, wie sie bereits häufig zum persönlichen Planen angeboten werden.

Können diese Daten gemäß dem neuen EU-Datenschutzrecht (DSGVO) noch erhoben werden?
Ja. Mit der DSGVO muss dieser Prozess nun transparenter sein als früher, ein heikles juristisches Thema. Generell muss deutlich gemacht werden, welche personenbezogenen Daten zu welchem Zweck verarbeitet werden. Für diese Art Empfehlung sind jedoch nur wenige solche Daten nötig.

Was fasziniert Sie und Ihr Team am Gestalten und Entwickeln von Algorithmen?
Algorithmen sind unfassbar vielfältig und wandelbar. Mein Team und ich arbeiten an kundenbezogenen Optimierungsalgorithmen für Routing, Flottenmanagement und der allgemeinen Platzierung von Objekten. Dabei berücksichtigen unsere Entwicklungen Echtzeitinformationen aus verschiedenen Quellen.

So unterschiedlich sich die Anwendungen anhören, so artverwandt ist deren Mathematik. Diese Vielfalt und Wandelbarkeit macht es möglich, mit Lösungen in einem Bereich auch andere Bereiche, wie die Meetingbranche, zu beflügeln. Das begeistert mich an mathematischer Algorithmik besonders.

Vielen Dank für das Interview, Dr. Feld!