Der Algorithmus

Der Begriff Algorithmus gehört heutzutage zum Grundwissen. Er prägt unsere digitalisierte Welt und unsere menschlichen Charakteristika. Ohne einen Algorithmus wären Suchmaschinen nutzlos und Quellcodes in Softwares nicht funktional. Seit der vierten industriellen Revolution wächst die Bedeutung von Algorithmen. Spätestens jetzt sollte jeder wissen, was genau man darunter versteht.

Die allgemeine Definition eines Algorithmus wird im Duden als „Rechenvorgang nach einem bestimmten [sich wiederholenden] Schema“(1) festgelegt. Darunter versteht man Prozesse, die sich in vielen Bereichen abspielen können. Deshalb gibt es für jede Thematik meist auch eine eigene Definition des Wortbegriffs. Zum Beispiel existiert in der Biologie der „evolutionäre Algorithmus“, mit einer spezifischen Definition.

Doch um diese Definitionen verstehen zu können, sollte man sich mit der Historik des Begriffes vertraut machen. Dieser stammt nämlich aus dem Arabischen und ist eine Abwandlung des Namen „Abu Dscha’far Muhammad ibn Musa al-Chwarizmi“, der Autor von Lehrbücher über die arabische Ziffern („Kunst des Rechnens mit arabischen Zahlen“) um 825 n. Chr. war. Im Laufe des Zeitalters wurden seine Bücher in das Lateinische, Französische und Griechische übersetzt. Seinen Autorennamen änderte man immer weiter ab und übrig blieb uns heute der Begriff „Algorithmus“.

 

Al-Chwarizmi, der Namensgeber des Algorithmus, auf einer sowjetischen Briefmarke anlässlich seines 1200-jährigen Geburtsjubiläums.

Somit hat der Algorithmus also etwas mit einem Autor, der über die Anfänge der Algebra schrieb, gemeinsam und ist in dieser auch fest verankert.

Der Algorithmus in der Mathematik wird als „endliche Menge von Regeln definiert, die nacheinander angewendet und oft nach bestimmten Bedingungen wiederholt werden.“(2) Diese Definition kann man auf jede existente Funktion anwenden. Denn jedem einzelnen Wert wird nach dem Einsetzen in einer Funktion, die eine Bedingungen und Anwendungen festlegt, ein ihm zugehöriger Wert zugeordnet. Und das wird mit jeden Wert endlich oder unendlich wiederholt, je nach den Definitionsbedingungen.

 

Zuordnung von x-Werten nach funktionsbedingten y-Werten. Der Graph zeigt eine Parabel f(x).

 

Warum gibt es heutzutage autonome Maschinen, die ohne jegliches menschliches Zutun arbeiten können? Diese Fragestellung lässt sich mit den Fortschritten in der Informatik erklären. Denn Mithilfe eines Algorithmus, der mit einem Quellcode dargestellt wird, wird eine Methode festgelegt. Die Maschine durchläuft die Klasse und erhält präzise Ergebnisse, die sie selbstständig ausführen kann. Dieser Prozess spiegelt sich wieder in der spezifischen Definition des Algorithmus in der Informatik der lautet: „ein automatisiertes Verfahren, welches einen Input zu einem Output verarbeitet“(3).

Es gibt verschiedene Eigenschaften eines Algorithmus, die in der Informatik festgelegt sind. Zu denen gehören zum Beispiel die Determiniertheit (gleichee Eingabewerten liefern dieselben Ergebnisse) und die Terminierung (Beenden nach endlich vielen Schritten).

Wenn-Dann Modell zur bedingten Ausführung einer Aktion.

 

 

So komplex wie ein Algorithmus erscheint, so wichtig ist dieser heutzutage um elektronische Geräte, Maschinen und digitale Abläufe zu verstehen. Das Internet ist gefüllt mit Personalisierungsalgorithmen, die besonders im Onlinemarketing eine zentrale Rolle übernehmen. Hier geht es um benutzerdefiniertes Verhalten, um personalisierte Werbung und das Verstärken der Kaufkraft z.B. in Online Shops.

Im Laufe dieses Jahrzehnts ist das Internet gewachsen, wie kein anderes Monopol. Auf Digitalisierung spezialisierte Unternehmen wie Apple und Microsoft haben mittlerweile einen überdimensional angestiegenen Aktienverlauf zu verbuchen, welcher auch in Zukunft nicht abfallen sollte. Und Suchmaschinen wie Google, zugehörig zur Firma Alphabet, beherrschen heute den Großteil des Internets und viele weitere digitale Felder mit ihrer permanenten Präsenz.

 

Unternehmen, die früh in die digitale Branche eingestiegen sind, profitieren nun.

 

Google arbeitet in seinem SEO Marketing (Search Engine Optimization) mit einer Vielzahl von Algorithmen. Diese wurden dazu programmiert, die Auswahl der Ergebnisseiten, die sich Page-Rank nennen, zu hierarchisieren, um die Suche so erfolgreich und personalisiert wie möglich zu gestalten. Umgedreht dargestellt sind die Ergebnislisten (SERP) von Google das Produkt verschiedener Algorithmen, die eine Auswertung von zahlreichen Bedingungen aufgezählt in einer Liste wiedergeben. Die spezifische Programmierung der Algorithmen hält Google unter Verschluss.

SERP (Search-Engine-Result-Page) von dem Suchbegriff „DBI Solutions“

 

 

Im Allgemeinen beziehen sich Algorithmen auf viele Bereiche. In der Mathematik tauchte der Begriff als erstes in Büchern auf. Er zog sich weiter und automatisierte in der vierten Industriellen Revolution ganze maschinelle Verläufe, die die Informatik festlegte. Das Online Marketing verlässt sich gänzlich auf Algorithmen und wir arbeiten tagtäglich mit elektronischen Geräten, die mit Algorithmen programmiert wurden.

 

In einem unserer nächsten Beiträge behandeln wir das Thema des Page-Rank-Algorithmus namentlich einem der Google Gründer Larry Page gewidmet.

 

Quellen der Zitate:

(1) http://www.duden.de/rechtschreibung/Algorithmus
(2)http://www01.zkm.de/algorithmischerevolution/index.phpmodule=pagemaster&PAGE_user_op=view_page&PAGE_id=13
(3)http://www.ruhr-uni-bochum.de/imperia/md/content/stochastik/stoppel/stochalg.pdf

Quellen:

http://www.info-wsf.de/index.php/Definition_Algorithmus https://de.wikipedia.org/wiki/Algorithmus https://de.onpage.org/wiki/Algorithmus
http://www.ruhr-uni-bochum.de/imperia/md/content/stochastik/stoppel/stochalg.pdf http://www.duden.de/rechtschreibung/Algorithmus

Bildquellen:

Titelbild: https://www.youtube.com/watch?v=rXT4v9AhlHg
Bild 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Algorithmus#/media/File:1983_CPA_5426_(1).png
Bild2:http://rfdz.phnoe.ac.at/fileadmin/lernpfade/lernpfad_schnittstelle89_funktionen/sites/bilder/zuordnung1.png
Bild3:http://www.sn.schule.de/~istandard/index.htmsection=standards&page_id=4&PHPSESSID=rb2glklbj6gcc5pbkrp357pes6
Bild 4: http://images.computerwoche.de/images/computerwoche/bdb/1876293/522×294.jpg
Fotograph: Sergey Nivens