Ursprünglich wurden Algorithmen schon genutzt, lange bevor es Computer gab, denn das Prinzip war bereits in der Antike bekannt. Rechenwege sind zum Beispiel eine Art Algorithmus. Wenn du auf deinem Taschenrechner die Wurzel-Taste drückst, brauchst du selber nichts zu rechnen, das Ergebnis wird dir einfach angezeigt. Bevor es Taschenrechner gab, wurden Wurzeln mit einem Algorithmus berechnet.

Heutzutage ist der Begriff vor allem im Zusammenhang mit Computersystemen geläufig. Damit ein Computer etwas machen kann, muss er zunächst einmal wissen, was wir von ihm wollen. Wir müssen ihn also programmieren. Das machen die IT-Spezialisten mit sogenannten Quellcodes: Darin erklären sie dem Computer, was sie von ihm wünschen, und geben Anweisungen, was das System machen soll – und zwar möglichst genau. 

Der Quellcode sieht für das ungeübte Auge erstmal wie ein wirres Durcheinander an Zahlen und Buchstaben aus, doch der Computer kann damit etwas anfangen. In diesem Code verbergen sich auch die Algorithmen. Ein Algorithmus ist nichts anderes als eine Folge von Anweisungen, die ein bestimmtes Problem lösen sollen.

Algorithmen und Quellcodes wirken auf den ersten Blick ziemlich kompliziert.

Wie funktioniert das?

Jede Entscheidung hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab oder wird davon beeinflusst. Das ist auch bei den einfachsten Entscheidungen so, die gar nichts mit komplizierten Berechnungen zu tun haben.

Wenn du dich zum Beispiel fragst, was du heute essen möchtest, dann musst du ein paar Dinge in diese Entscheidung miteinbeziehen: Was hast du noch zu Hause? Hast du Zeit, noch etwas anderes einkaufen zu gehen – und wie viel Geld hast du dafür zur Verfügung? Was schmeckt dir, was nicht? Lohnt es sich noch, an den Süßigkeitenschrank zu gehen oder rufen dich deine Eltern in einer halben Stunde sowieso zum Abendessen?

Würde ein Algorithmus diese Entscheidung treffen, würde er alle Faktoren zusammennehmen und in jeder möglichen Variante miteinander verknüpfen. Jede Kombinationsmöglichkeit und die Folgen daraus vergleicht er dann mit den programmierten Vorgaben. Daraus berechnet er, welche Antwort am wahrscheinlichsten die beste für dich ist.

Algorithmen treffen Entscheidungen.

Algorithmen sind überall

Das klingt jetzt ziemlich kompliziert? Im Alltag sind an vielen Stellen Algorithmen im Spiel, ohne dass du es bemerkst. Sie können den Alltag erleichtern und uns einiges an Arbeit abnehmen.

Ampeln koordinieren mit Hilfe von Algorithmen an einer Kreuzung, wann welche Ampel umschaltet. Das ist eine wichtige Funktion von Algorithmen, denn es hilft, Unfälle zu vermeiden. Im Textverarbeitungsprogramm am Computer sorgt ein Algorithmus dafür, dass dir Rechtschreibfehler angezeigt werden.

Im Internet sind Algorithmen quasi allgegenwärtig. Bei einer Suchmaschine berechnet ein Algorithmus das Ergebnis, das dir angezeigt wird – je nachdem, wo du dich befindest oder was du besonders oft suchst. Wenn zwei Menschen dasselbe Wort in die Suchmaschine eingeben, können also trotzdem ganz unterschiedliche Ergebnisse herauskommen. Der genaue Algorithmus ist aber geheim, um Manipulationen zu vermeiden.

Firmen und Unternehmen nutzen Algorithmen, um Daten auszuwerten und somit zum Beispiel Werbung im Internet an die jeweiligen Interessen des Nutzers anzupassen. So sollst du beim Surfen nur Werbung angezeigt bekommen, die dich auch wirklich interessiert. 

Ampeln werden durch Algorithmen gesteuert. — Bild: Daimler AG

Auch in der Automobilindustrie sind Algorithmen im Spiel

Das Navigationssystem nutzt beispielsweise Algorithmen, um die kürzeste Strecke zu berechnen: Es kann einen Stau erkennen und die Route dann umplanen.

Auch im Auto selber arbeiten viele Assistenzsysteme mit Algorithmen. Oft ist hierbei von „Intelligenz im Fahrzeug“ die Rede. Fahrzeuge können so zum Beispiel Hindernisse umfahren: Das Fahrzeug erkennt den Straßenrand oder wenn ein Hindernis im Weg ist, der Algorithmus sagt dem Fahrzeug, dass es nicht weiterfahren darf, weil da etwas im Weg ist.

Auch wenn es um autonomes Fahren geht, sind Algorithmen unverzichtbar.

Das Navigationssystem berechnet mit einem Algorithmus den richtigen Weg. — Bild: Daimler AG

Stell dir folgende Geschichte vor: Daniel macht eine Ausbildung zum Mechatroniker. Heute hat er seine Prüfung. Er hat die vergangenen Woche sehr viel dafür gelernt und möchte unbedingt bestehen. Er ist schon sehr aufgeregt. Er setzt sich in sein Auto und fährt los. Auf dem Weg zur Prüfung gehen ihn noch zig Dinge durch den Kopf. Er ist so mit sich beschäftigt, dass er nicht auf die Vorfahrt an der Kreuzung achtet. Ein harter Aufprall und ein lauter Knall reißen ihn aus seinen Gedanken. Daniel hat einen Unfall gebaut. Zum Glück ist niemandem etwas passiert.

Fit und gesund am Steuer

Solche Unfälle wie dieser passieren leider tagtäglich und nicht immer gehen sie so glücklich aus wie hier. Durch Stress, Müdigkeit oder Unwohlsein sind Autofahrer oft abgelenkt und konzentrieren sich nicht genug auf den Straßenverkehr.

Die Daimler AG will deshalb Autos entwickeln, die das Wohlbefinden des Fahrers erkennen und verbessern können. Das Projekt heißt Fit & Healthy – auf Deutsch fit und gesund – und ist Teil der Zukunftsvision des Autobauers. Die Grundidee: Die Autos erkennen wie sich der Fahrer gerade fühlt und unterstützen ihn, wach und fit zu bleiben. Das verbessert nicht nur den körperlichen Zustand des Fahrers, sondern auch die Sicherheit.

Mercedes-Benz Fit&Healthy
Wenn der Fahrer müde ist, schaltet das Auto automatisch auf belebende Musik um

Algorithmen werten den Zustand des Fahrers aus

Doch wie soll das funktionieren? Kann eine Maschine erkennen, wie ein Mensch sich fühlt? Mit moderner Technik ist das heute schon möglich. Daimler will Sensoren einsetzen, die Daten über den Fahrer und über das Umfeld des Autos erkennen und sammeln können. Zusätzlich kann der Fahrer ein Armband tragen, dass seine Vitalität erfasst – wie beispielsweise den Puls oder den Blutdruck. Alle diese gewonnenen Daten kann das Auto mithilfe von sogenannten „Algorithmen“ auswerten und in eine bestimmte Reaktion umwandeln .

Fitnessübungen oder Aufwach-Musik

Was genau das Auto „unternimmt“, um das Wohlbefinden des Fahrers zu steigern, kann ganz unterschiedlich sein. Müdigkeit kann die Sicherheit des Fahrers ganz schön gefährden. Wenn der Fahrer müde ist, kann belebende Musik gespielt werden. Oder das Auto empfiehlt über den Bildschirm eine kurze Pause. Dort kann der Fahrer dann nach Anleitung auf dem Display Aufwachübungen machen.

Bei Stress und Anspannung geht es darum, den Fahrer zu beruhigen: Das Navigationssystem wählt eine entspanntere Route mit weniger Verkehr aus, aus den Boxen ertönt Entspannungsmusik, über das Display erhält der Fahrer Atemübungen gegen Stress oder Sitzmassagen gegen Verspannungen.

Mercedes-Benz Fit&Healthy
Für gestresste Fahrer gibt es eine Sitzmassage

Erste Autos mit Wohlfühlfaktor in Entwicklung

Auch das Klima, der Duft und die Beleuchtung wirken sich im Auto auf die Stimmung des Fahrers aus. Auch dafür soll es in Zukunft passende Angebote geben. Doch woher wissen die Entwickler, welche Daten welchen Gefühlszustand des Fahrers anzeigen und wie man ihn verbessern kann? Dafür arbeitet Daimler mit dem Elektronikkonzern Philips zusammen. Die Entwickler kennen sich bestens mit sogenannten Gesundheitstechnologien aus. Bereits dieses Jahr sollen die ersten Autos mit solchen Systemen ausgestattet werden.

Um dem Fahrer eine komfortable Autofahrt anzubieten, müssen die Sensoren im Auto möglichst viele Daten sammeln. Viele Menschen mögen es allerdings nicht besonders gerne, wenn so viele persönliche Daten von einer Maschine oder einem Auto erfasst werden. Deshalb arbeiten Daimler und Philips an einer Lösung, die dem Fahrer ermöglicht, selbst zu steuern, welche Daten von ihm erfasst werden dürfen und welche nicht.

Beitragsbild: www.shutterstock.com / antoniodiaz

Bilder: Daimler AG

Ein absoluter Hingucker

Der Vision Van von Mercedes-Benz wurde auf der IAA Nutzfahrzeuge 2016 vorgestellt. Er ist die Zukunftsvision des Paketautos von morgen und hat so einige Tricks auf Lager. Bereits von außen ist der Anblick des modernen Paketautos sehr futuristisch. Die Frontscheibe spannt sich bis über die Seiten des Vans und ermöglicht dem Fahrer so einen fast uneingeschränkten Rundumblick. Auf der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs sind LED-Displays angebracht. Mit Hilfe der Displays kann das Auto mit seiner Umwelt kommunizieren: Es erscheinen beispielsweise Warnhinweise wenn das Auto stehen bleibt oder der Paketzusteller aussteigt. Das Highlight des Vision Van: die beiden Drohnen, die auf dem Dach platziert sind. Sie sollen Pakete mit einem Gewicht bis zu zwei Kilogramm zustellen – durch die Luft.

Vision Van
Im Cockpit des Vision Vans wird der Fahrer mit allen wichtigen Informationen versorgt

Modernste Technik erleichtert das Zustellen von Paketen

Auch im Inneren unterscheidet sich der Vision Van deutlich von anderen Autos. Das Armaturenbrett ist im Ruhezustand eine durchgehend blaue Fläche. Hier ist viel Platz, um den Fahrer mit wichtigen Informationen zu versorgen. Ist das Auto in Betrieb leuchten Tachometer, Routenplaner oder Informationen zu den Drohnen auf. Wo normalerweise Gas, Bremse und Kupplung ist, ist beim Vision Van ein leerer Fußraum. Der Clou: Das Auto fährt mit Joystick statt mit Lenkrad. Über den Boden in der Fahrerkabine kann das Auto mit seinem Fahrer sprechen und ihm über LED-Anzeigen signalisieren, wenn zum Beispiel Fußgänger im Anmarsch sind.

Vision Van
Hier seht ihr die wichtigsten Bedienelemente des Vision Van im Überblick.

Algorithmen helfen dem Fahrer beim Ausliefern

Schon vor der Zustellung werden alle Pakete von Robotern in Regalsysteme einsortiert und anschließend in den Van verladen. Die Steuerung funktioniert mit sogenannten Algorithmen, die auch die beste Zustellroute berechnen können. Ist der Van an einem Zielort angekommen, wird aus dem Regalsystem automatisch das richtige Paket herausgesucht und dem Fahrer übergeben. So kann er das Paket dann zustellen. Gleichzeitig werden die beiden Drohnen mit ihren Paketen ausgestattet, um in einem Umkreis von zehn Kilometern die Post auszuliefern. So kommen in Zukunft mehrere Pakete gleichzeitig und schneller bei ihren Empfängern an.

Vision Van
Die Pakete werden aus dem Laderaum automatisch an den Fahrer und die beiden Drohnen übergeben

Sparend und voraussehend

Durch die Hilfe der Drohnen beim Ausliefern der Pakete sparen Zusteller Fahrtzeit und Kilometer. Gut für die Umwelt: Der Vision Van fährt emissionsfrei mit Elektro-Antrieb und produziert keinen umweltschädlichen CO2-Ausstoß.

Doch auch die beste Technik hat mal eine Störung – oder nicht? Ein Sendermodul im Van checkt permanent, wie es dem Auto gerade geht und ob es technische Probleme geben könnte. So kann der Zusteller Fehler rechtzeitig in einer Werkstatt beheben lassen und einen Ausfall des Vans verhindern.

Unsere Genius-Kinderreporter Emma und Nick durften in dem faszinierenden Vision Van auf der IAA Nutzfahrzeuge in Hannover schon mal Platz nehmen. Schau dir in diesem Video an, was Emma und Nick auf der IAA alles erlebt haben.

Bilder: Daimler AG