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Was bedeutet Algorithmus?

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Bild: <span>mixmagic/Shutterstock.com</span>

Vor allem in Bezug auf Google und Social-Media-Plattformen hört man immer wieder den Begriff Algorithmus. Doch was hat es damit eigentlich genau auf sich? Und wo werden Algorithmen sonst noch eingesetzt? Im Folgenden erklären wir Ihnen alles, was Sie wissen müssen.

Definition: Was ist ein Algorithmus?

Im Bereich der IT ist ein Algorithmus eine eindeutige Handlungsvorschrift, die Schritt für Schritt vordefinierte Anweisungen befolgt, um ein Problem zu lösen. Mit diesem Verfahren errechnet eine Software aus bekannten Eingangsdaten neue Ausgangsdaten. Man kann also von einem Lösungsverfahren sprechen.

Ein einfaches Beispiel: Nehmen wir an, dass ein Programm aus geometrischen Formen nur Kreise herausfiltern soll. Als Eingangsdaten stehen ein Dreieck, ein Viereck, eine Ellipse und ein Kreis zur Verfügung. Die vordefinierte Anweisung lautet: Ein Kreis ist rund und hat zum Mittelpunkt stets den gleichen Abstand. Treffen diese Bedingungen zu, handelt es sich um einen Kreis, den es herauszufiltern gilt. Ein Algorithmus geht dann schrittweise wie folgt vor:

  1. Zuerst werden alle Formen betrachtet und auf die erste Bedingung „rund“ geprüft. Ist das Dreieck oder das Viereck rund? Nein. Diese Formen werden nicht mehr berücksichtigt. Ist die Ellipse oder der Kreis rund? Ja. Diese Formen werden im nächsten Schritt berücksichtigt.
  2. Nun werden die Formen, die als rund klassifiziert wurden, auf die nächste Bedingung „stets den gleichen Abstand zum Mittelpunkt“ geprüft. Hat die Ellipse stets den gleichen Abstand zum Mittelpunkt? Nein. Somit wird auch diese Form nicht mehr berücksichtigt. Hat der Kreis stets den gleichen Abstand zum Mittelpunkt? Ja. Alle vorgegeben Bedingungen, um einen Kreis zu definieren, treffen zu. Nur diese Form wird dann herausgegeben.

Eigenschaften von Algorithmen

Algorithmen müssen bestimmte Eigenschaften aufweisen, um auch tatsächlich als Algorithmus definiert zu werden.

  • Determiniertheit: Bei gleichen Voraussetzungen muss ein Algorithmus immer das gleiche Ergebnis liefern.
  • Determinismus: Es besteht in jedem Schritt nur eine Möglichkeit, die richtig ist. Nur mit dieser richtigen Möglichkeit kann der Algorithmus zum Folgeschritt der Problemlösung übergehen. Der Ablauf ist also eindeutig festgelegt.
  • Ausführbarkeit: Jeder einzelne Schritt muss zwingend ausführbar sein.
  • Eindeutigkeit: In einem Algorithmus darf es keine widersprüchlichen Bedingungen oder Beschreibungen geben.
  • Terminierung: Der Algorithmus muss nach endlich vielen Schritten zu einem Ergebnis kommen und das Lösungsverfahren abschließen.
  • Finitheit (Endlichkeit): Der Algorithmus selbst verfügt über eine begrenzte Anzahl an Zeichen und hat somit eine endliche Beschreibung. Zumal ist der von ihm belegte Speicherplatz in jedem Schritt begrenzt.

Algorithmen im Alltag

Algorithmen begegnen uns tagtäglich. Ein Algorithmus sorgt dafür, dass Sie im Internet genau das sehen, was Sie interessiert. Er macht Ihr Smartphone smart und befähigt Ihr Navigationsgerät dazu, Sie mit den besten Routen zu versorgen.

  • Wenn Sie über Google nach etwas suchen, sehen Sie bestimmte Seiten auf den ersten Positionen. Der Google-Algorithmus „PageRank“ bestimmt dabei, welche Seiten Ihnen zuerst angezeigt werden. Dieser überprüft die entsprechenden Webseiten nach Relevanz, Struktur der Verlinkungen und Kompetenz bezüglich Ihrer Suchanfrage und sortiert anhand dessen die Ergebnisse.
  • Auch soziale Medien wie Facebook, Instagram oder TikTok kommen ohne Algorithmen nicht aus. Diese Plattformen analysieren genau, was Ihnen gefällt. Mit jedem Beitrag, Like oder Kommentar geben Sie preis, wofür Sie sich interessieren. Diese von Ihnen erhobenen Daten werden als Eingangsdaten für den Algorithmus genutzt, der Ihnen dann auf der jeweiligen Social-Media-Plattform vermehrt Beiträge anzeigt, die Ihrem Interesse entsprechen. Beiträge, die Ihnen gar nicht gefallen, werden dafür von dem Algorithmus herausgefiltert und Ihnen nicht angezeigt. Somit wird eine festere Bindung an eine Plattform erzeugt, da Sie nur Inhalte sehen, die Ihnen gefallen. Der Nachteil: Etwas Neues zu entdecken wird somit fast unmöglich.
  • Sie stoßen aber auch abseits Ihres Computers oder Ihres Smartphones auf Algorithmen. Beispielweise ist eine Aufbauanleitung von einem Schrank bereits eine Art Algorithmus. Auch ein Kochrezept lässt sich als Algorithmus auffassen. Sie befolgen exakt die vorgegebenen Schritte, um zum Ergebnis zu kommen.

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