Menschen vertrauen Algorithmen mehr als sich selbst oder anderen, so die Zusammenfassung einer Studie aus den Nature Scientific Reports von 2021. Diese erstaunliche Erkenntnis spiegelt deutlich wieder, dass Algorithmen in den letzten zehn Jahren ihren Weg aus der theoretischen Informatik in die Mainstream-Medien gefunden haben, in denen inzwischen beinahe täglich über Potenziale, aber auch Gefahren und die Regulierung von Algorithmen durch eine breite Öffentlichkeit diskutiert wird. Algorithmen sind genau beschriebene Rechenverfahren, mit denen komplexe Aufgaben durch Computer abgearbeitet werden. Sie finden Anwendungen in zahlreichen Alltagssituationen, wie Navigationssystemen, Vorschlagslisten beim Musikstreaming und Onlineshopping, dem Autopiloten von Flugzeugen, oder der Geräuschunterdrückung in Hörgeräten. Doch nach welchen Prinzipien funktionieren diese Rechenverfahren, und wie können wir sie analysieren und anschließend verbessern, um sie als hilfreiches Werkzeug für unsere Ziele einzusetzen? Und für welche Aufgaben erscheint das Entwerfen von Algorithmen hoffnungslos?
Prof. Matthias Mnich, Leiter des neu gegründeten Instituts für Algorithmen und Komplexität der Technischen Universität Hamburg (TUHH), beschäftigt sich thematisch mit zentralen Aspekten der Algorithmenentwicklung und -analyse:
- Design allgemeingültiger und effizienter Rechenverfahren für komplexe Fragestellungen
- Mathematische Analyse der Korrektheit, der Lösungsgüte und des Ressourcenverbrauchs von Algorithmen
- Verbesserung existierender Algorithmen durch neue mathematische Ansätze
- Umsetzung theoretischer Rechenverfahren in praktisch verwendbare Software
In seiner Antrittsvorlesung wird Prof. Mnich exemplarisch drei Forschungsprojekte vorstellen: die Berechnung optimaler Landesequenzen von Flugzeugen beim Anflug auf Großflughäfen, die effiziente Aufdeckung struktureller Schwachpunkte in komplexen Finanznetzwerken, sowie die optimale Zusammenstellung von Expertenteams zu Missionen
Großflughäfen sind aus modernen Verkehrssystemen nicht mehr wegzudenken.