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Kochrezepte, wie man
sie zu Abertausende im Internet auf verschiedene Websites findet, bestehen
üblicherweise aus:
- einer Zutatenliste,
- einer Anleitung für die
Vorbereitungschritte,
- einer Liste mit den Zubereitungen,
- Vorschläge für das Servieren,
- Varianten.
Neben Kochrezepten (siehe ein Beispiel im Kasten rechts)
sind schriftliche Anleitungen auch gute Beispiele fürAlgorithmen,
die (fast) jeder kennt.
Zum Beispiel die Anleitung für das
Zusammenschrauben und Montieren eines Regals, wie sie z.B. IKEA
liefert...
In der Schule lernen wir
– ohne dass uns das bewusst wäre – im Mathematik-Unterricht
nicht nur das schriftliche Rechnen, sondern eine ganze Menge an Algorithmen.
(Einer davon läuft unter dem Namen ”Sieb des Eratosthenes”
einerMethode zum Ermitteln von Primzahlen.
Aber auch der gute, alte Dreisatz ist nichts anderes als
ein Algorithmus. Mittlerweile verstehen wir alle unter einem Algorithmus aber
die eher abstrakte Form einer Handlungsanweisung zur Verarbeitung durch einen
Computer.
Ein Algorithmus ist also eine eindeutige
Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems.
Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohl definierten
Einzelschritten.
Der populäre Begriff ‘Algorithmus’ und der
Zusammenhang mit der KI
Der Begriff Algorithmus hat seit etwa 2015 im
Kontext des Online-Marketing Einzug in die Presse- und Alltagssprache
gehalten.
Denn bestimmte Algorithmen bestimmen bei werbefinanzierten
Angeboten, welche alte und welche Werbeanzeigen dem Leser einer Webseite
gezeigt werden.
Ziel dieser Algorithmen ist es, diesen Leser/Anwender
möglichst lange auf der jeweiligen Seite zu halten und ihm solche Anzeigen
ein-zublenden, bei denen die Wahrscheinlichkeiteines Klicks am höchsten
ist.
Computer-Programme
Der Begriff
“Algorithmus” fällt auch allgemein, wenn eine Software nach
unbekannten, aber komplexen Regeln funktioniert.
In jedem Computer-Programm steckt mindestens ein
Algorithmus, der den Lösungsweg für das zu knackende Problem
beschreibt.
In der allgemeinen Diskussion nicht scharf davon
abgegrenzt ist der Begriff “Künstliche Intelligenz”.
KI bedient sich ebenfalls Algorithmen zur Lösung
vorgegebener Probleme. Von Künstlicher Intelligenz wird aber im
Allgemeinen nur gesprochen, wenn zusätzlich auf einen Vorrat zuvor
erlernten Wissens zugegriffen wird, wobei in der Lernphase
charakteristische Muster identifiziert und eingeordnet werden.
“Machinelles
Lernen” ist folgendes: Mit einer passenden Wissensbasis ist es
geeigneten Algorithmen möglich, natürliche geschriebene und
gesprochene Sprache zu verarbeiten, Gesichter oder beliebige Objekte zu
identifizieren, oder Texte zu formulieren.
Damit können sie zur Ausführung in ein
Computer-Programm eingebaut, aber auch in menschlicher Sprache formuliert
werden.
Bei der Problemlösung wird eine bestimmte Eingabe in
eine bestimmte Ausgabe überführt. |
Was ist ein 'Algorithmus'? Ein
Beispiel. |
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Ein bekanntes Rezept aus dem Kochbuch:
“Kartoffelpüree” – ist ein Beispiel für ein
Algorithmus.
...
Es werden mehlig kochende Kartoffelsorten empfohlen,
doch Kartoffelpüree lässt sich auch gut aus festkochenden Sorten
zubereiten.
Wichtig ist eine aromatische Sorte.
Zutaten
1 kg Kartoffeln
250–350 ml heiße Milch (oder eine
Mischung aus Milch und Sahne)
100 – 250 g Butter
Salz und Pfeffer
Zubereitung
Kartoffeln garen, bis sie weich sind. Dazuwerden sie
für etwa 20–30 Minuten gedämpftoder in kräftigem Salzwasser
gekocht, geschält oder ungeschält.
Gedämpft oder in der Schale gekocht bewahren
sie die meisten Aromastoffe.
Kartoffeln schälen, in den Topf
zurückgeben und auf der heißen, aber ausgeschalteten Herdplatte mit
einem Kartoffelstampfer zerquetschen.
Alternativ eine Kartoffelpresse verwenden. Mixer
sind ungeeignet, da sie die Stärkekristalle der Kartoffeln zerstören,
wodurch der Brei eine kleistrige Konsistenz erhält.
(...)
Mit Salz und nach Geschmack frisch gemahlenem
Pfeffer und Muskat abschmecken. Für sehr feines Püree alles noch
durch ein Sieb streichen
Varianten
Kartoffeln nur grob stampfen, eventuell
mitgedünsteten Zwiebeln.
. |
Wie funktioniert ein Algorithmus?
Ein Algorithmus ist ein
schrittweises Verfahren zum Lösen eines Problems durch ein spezielles
Regelwerk.
Deswegen bestehen Algorithmen aus einer Folge von
elementaren Anweisungen (z.B. Verarbeitungsschritte, Grundrechenarten,
logischen Operationen), die nach endlich vielen Schritten die Lösung des
gestellten Problems liefern.
Algorithmen sind universelle Werkzeuge, die heute
tausende von Bereichen eingesetzt werden. Moderne Produkte funktionieren
ausschließlich mit leistungsfähigen Algorithmen.
Der Entwurf und das Programmieren von Algorithmen ist eine
kreative Tätigkeit. Gute Algorithmen müssen dazu eine ganze Reihe von
Eigenschaften erfüllen...
Algorithmen sind in allen menschlichen Hirnen und,
ja auch in den Köpfen (fast) aller Tiere. Denn ganz grundsätzlich
betrachtet handelt es sich bei diesen einigermaßen gehypten Dingern
„eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems“
– so beschreibt die Wikipedia den Begriff.
Denn die Handlungsvorschriften können eben nicht nur
in Computerprogrammen formuliert sein, sondern auch in menschlicher
Sprache.
Das beginnt schon an der Verkehrsampel.
Das Problem: Jemand möchte eine stark befahrene
Straße unbeschadet überqueren.
1. Suche nach einem Fußgängerüberweg.
2. Gibt es eine Ampel? Falls ja,
3a. überprüfe, ob sie Grün zeigt.
4a. Falls ja, überquere die Straße.
Und so weiter…
Beinahe alle Regeln des zwischenmenschlichen Verhaltens
und des Verhaltens in definierten Systemen lassen sich als Algorithmen
fassen...
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