Algorithmus

Algorithmen sind ein fester Bestandteil unseres Alltags – ob wir es merken oder nicht. Sie stecken hinter der Navigation, die dich staufrei ans Ziel bringt, oder den Posts, die du in deinen sozialen Medien siehst. Aber was genau ist ein Algorithmus? 

Definition: Was ist ein Algorithmus?

Algorithmen lösen im Allgemeinen Probleme. Meistens handelt es sich um mathematische Probleme, die in klar vorgegebenen Schritten gelöst werden. Es handelt sich also um einen Rechenvorgang der nach einem bestimmten (wiederholenden) Schema arbeitet.

Merkmale eines Algorithmus:

1. Eindeutigkeit: Keine Verwirrung – jede Anweisung ist klar und unmissverständlich.
2. Allgemeinheit: Der Algorithmus kann viele ähnliche Probleme lösen.
3. Endlichkeit: Nach einer endlichen Anzahl an Schritten ist das Problem gelöst.
4. Determiniertheit: Gleiche Eingabe, gleiches Ergebnis.
5. Ausführbarkeit: Jeder Schritt ist praktisch umsetzbar.
6. Terminierung: Der Prozess endet – kein ewiges Rattern im Hintergrund.

Algorithmen im Alltag – Wo sie dir begegnen

Seit der Blütezeit von Facebook hat bestimmt jeder schon einmal von diesem Begriff gehört. Im täglichen Leben treffen wir ständig auf Algorithmen, die unser Verhalten beeinflussen. Eine Ampel, ein Navigationsgerät, die Suchmaschinen und sozialen Netzwerke im Internet; Sie alle arbeiten mit Algorithmen. Sie beeinflussen uns nicht nur, sie beherrschen uns! Du möchtest also wissen wie ein Algorithmus funktioniert? Dann bist du hier genau richtig!

Das ist z.B. der Grund warum dir bei Facebook nicht alle Posts meiner Freunde angezeigt werden, sondern nur die, die der Facebook Algorithmus für relevant hält.

Er filtert diese Posts anhand von unseren Interaktionen mit bestimmten Personen. Das Gleiche passiert bspw. mit Werbung, die du im Internet anklickst.

Vielleicht klingt der Begriff Algorithmus abstrakt, aber in Wahrheit begegnen sie uns überall – bei der Arbeit, in der Freizeit und selbst im Straßenverkehr. Hier ein paar Beispiele:

Navigationsgeräte:

• Dank des Dijkstra-Algorithmus weiß dein Navi, welche Route die schnellste ist. Es berechnet Strecken mithilfe eines Graphen und dessen Knoten und berücksichtigt dabei Faktoren wie Staus oder Straßensperrungen.

Suchmaschinen:

• Der PageRank-Algorithmus sortiert Suchergebnisse nach Relevanz und Kompetenz. Dabei spielen Verlinkungen und Inhalte eine zentrale Rolle.

Ampeln:

• Intelligente Steuerungsalgorithmen regeln den Verkehrsfluss und passen die Schaltungen an Verkehrsaufkommen oder Uhrzeiten an.

Social Media:

• Algorithmen entscheiden, welche Posts du auf Plattformen wie Instagram oder TikTok siehst. Dabei analysieren sie Inhalte, Hashtags und dein Interaktionsverhalten.

E-Commerce:

• Personalisierte Produktempfehlungen basieren auf Algorithmen, die analysieren, welche Produkte du ansiehst oder kaufst.

Wusstest du schon: Selbst Kochrezepte können als einfache Algorithmen betrachtet werden, da sie eine Abfolge von klar definierten Schritten darstellen.

Mit diesen Beispielen wird klar: Algorithmen sind mehr als nur komplexe Formeln – sie sind Problemlöser, die uns das Leben erleichtern.

Algorithmus-Ethik

Algorithmen beeinflussen unser Leben mehr, als vielen bewusst ist. Daher ist es wichtig, dass sie fair, nachvollziehbar und sicher sind. Hier ein paar zentrale Punkte:

1. Transparenz und Erklärbarkeit

Die meisten Algorithmen sind eine Blackbox: Wir wissen oft nicht, wie Entscheidungen getroffen werden. Wäre es nicht toll, wenn man nachvollziehen könnte, warum dir ein bestimmtes Produkt als Werbung angezeigt wird? Unternehmen sollten offenlegen:

• Welche Daten sie nutzen.
• Wie ihre Algorithmen funktionieren.

2. Vielfalt und Inklusion

Algorithmen sind nur so gut wie die Menschen, die sie entwickeln. Leider schleichen sich oft ungewollt Vorurteile ein. Wenn nur eine homogene Gruppe an Entwicklern beteiligt ist, kann das zu diskriminierenden Ergebnissen führen. Die Lösung? Mehr Diversität im Entwicklungsteam!

3. Regulierung und Governance

Es braucht klare Regeln für den Einsatz von Algorithmen. Regierungen und Organisationen sollten Standards für:

• Datenschutz,
• Schutz vor Diskriminierung und
• Transparenz schaffen.

Unternehmen, deren Algorithmen unethisch handeln, müssen zur Verantwortung gezogen werden.

Persönliche Daten: Der richtige Umgang

Viele Algorithmen basieren auf Daten – unseren Daten. Was wir online anklicken, wonach wir suchen oder mit wem wir interagieren, liefert den Treibstoff für algorithmische Entscheidungen. Doch hier lauern Gefahren:

• Missbrauch von Daten: Werden deine Daten ohne dein Wissen genutzt?
• Intransparente Datenquellen: Welche Infos fließen in die Entscheidungen ein?

Dein Einfluss:

• Sei dir bewusst, welche Daten du preisgibst.
• Nutze Tools, die dir Transparenz bieten.
• Fordere von Unternehmen und Plattformen mehr Offenheit über ihre Algorithmen.

Die Technik hinter Algorithmen

Wie bei Google stehen oft eine Vielzahl von Algorithmen zur Verfügung und dabei muss stets überlegt werden, welcher am angebrachtesten ist, da die Laufzeiteffizienz eine große Rolle spielt.

Das bedeutet allgemein: wie viele Arbeitsschritte benötigt ein Algorithmus, um zu einem Ergebnis zu kommen? Dafür findet eine Bewertung der Algorithmen statt.

In Verbindung mit der Suchmaschinenoptimierung (SEO) ist es wichtig die Begriffe PageRank und HITS Algorithmus gehört zu haben, da diese das Fundament für die Algorithmen bilden.

Ebenfalls wichtige in dem Zusammenhang sind die Begriffe Determinierung und Terminierung.

Determinierung

Wenn ein Algorithmus zu jeder Zeit nur eine Möglichkeit hat fortzufahren, so spricht man von Determinierung. Bei gleicher Eingabe folgt stets dasselbe Ergebnis und die Schritte sind klar definiert. Gibt es mehrere Möglichkeiten zwischen denen frei entschieden werden kann, so ist der Algorithmus nicht-deterministisch.

Terminierung

Findet der Algorithmus allerdings keine Möglichkeit fortzufahren, muss er terminieren. Man spricht von Terminierung, wenn der Algorithmus nach endlichen Arbeitsschritten zu einem Ergebnis kommt. Dabei ist der Anzahl der Arbeitsschritte keine Obergrenze gesetzt.

Relevanz für SEO

Der PageRank ist ein Algorithmus, der von Google stammt und Webseiten mit einem Wert (nur ganze Zahlen) zwischen 0 und 10 auswertet.

Die Grundlage dabei ist die Verlinkungsstruktur (lese hier mehr zu Backlinks). Es gibt ebenfalls Algorithmen, die den Inhalt einer Seite bewerten. Laut Google sind es über 200 Faktoren (die im Detail nur Google selbst kennt), die beim Ranking einer Webseite eine Rolle spielen.

Weitere, wichtige Algorithmen sind beispielsweise der bereits erwähnte HITS- (Hypertext induced topic selection), der TrustRank- und der Hiltop- Algorithmus. Diese Algorithmen sind essenziell für die Rangordnung der Suchmaschinenergebnislisten (SERP).

Diese bestehen streng genommen aus verschiedenen Algorithmen, die zahlreiche Signale verwenden, um eine Webseite höher oder tiefer in den Suchergebnissen anzuzeigen. Neben internen Verlinkungen und Begriffen gehören dazu ebenfalls die Aktualität des Inhalts einer Webseite sowie deren Standort.

Wie genau die Formeln, Strukturen und Implementierungen solcher Algorithmen aussehen, ist allerdings streng geheim.

Algorithmen – Fluch oder Segen?

Algorithmen erleichtern uns das Leben, steuern unsere Apps, und ja, manchmal sind sie sogar ein bisschen unheimlich. Damit sie zu einem echten Segen werden, braucht es mehr Transparenz, ethische Standards und einen bewussten Umgang mit Daten.

Letztlich liegt es an uns allen – egal ob Nutzer, Entwickler und Entscheidungsträger – die Balance zu finden zwischen technischem Fortschritt und sozialer Verantwortung. Denn eines steht fest: Algorithmen sind gekommen, um zu bleiben. Und mit der richtigen Haltung können wir sie zu einem Werkzeug machen, das uns allen nützt.