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Kinder-Universität Zürich

Warum sind Computer-Algorithmen so schlau?

Der Dozent: Prof. Dr. Sven Helmer, Freie Universität Bozen, und Prof. Dr. Michael Böhlen, Universität Zürich

Computer sind ein wichtiger Bestandteil unserer Welt geworden. Viele Dinge können inzwischen mit dem Computer erledigt werden: Reisen buchen, Bücher kaufen, Videos schauen, Schach spielen und so weiter. Einige dieser Aufgaben sind ziemlich kompliziert, wie zum Beispiel den besten Zug in einem Schachspiel zu finden oder ein Buch vorzuschlagen, das uns gefallen könnte. Wie schafft ein Computer das?

Ein Computer befolgt dabei die Anweisungen eines Algorithmus, der ihm Schritt für Schritt sagt, was er zu tun hat. Das ist so ähnlich wie beim Kuchen backen, wenn ihr die Schritte eines Rezepts ausführt, zum Beispiel: Zuerst in einer Schüssel die Eier schaumig schlagen, danach den Zucker und die Butter dazugeben und einrühren, schliesslich das Mehl hinzufügen und gut durchrühren.

Algorithmen, die von Computern ausgeführt werden, sind allerdings um einiges komplizierter als Backrezepte und können hunderte, tausende oder sogar mehr Schritte umfassen. In dieser Vorlesung schauen wir uns einfache Algorithmen an und spielen sie beispielhaft durch.
 

Sven Helmer: Mehr über mich ...

Als Teenager war ich eine Weile fasziniert von Video- und Computerspielen. Damals war die Computergrafik noch nicht so toll und man hat oft nur Klötze auf dem Bildschirm umherbewegt. Allerdings wurde das mit der Zeit langweilig und mich hat interessiert wie das Ganze eigentlich funktioniert. Meine Eltern kauften mir einen Commodore 64 Heimcomputer und ich habe angefangen, selbst Programme für diesen Computer zu schreiben. Der Commodore 64 steht übrigens immer noch bei mir zu Hause.

Ich fand das Arbeiten mit Computern zugleich faszinierend und auch etwas
frustrierend. Wenn man nur einen einzigen Schritt in einem Algorithmus falsch beschreibt, wird der Computer anfangen mehr oder weniger sinnlose Sachen zu machen. (In der Vorlesung werden wir Beispiele dazu sehen.)

Wenn man alles richtig macht, dann ist das allerdings ein grosses Erfolgserlebnis, da man weiss, dass man ein Problem und die Lösung nun wirklich verstanden hat. Da ich mehr über dieses spannende Thema lernen wollte und mehr Spass und weniger Frust haben wollte, habe ich Informatik studiert. Danach ging es dann in der Forschung weiter und Teil meiner jetzigen Arbeit ist es mir für ungelöste und komplizierte Probleme Algorithmen auszudenken die einem Computer beibringen ein Problem Schritt für Schritt zu lösen.

Michael Böhlen: Mehr über mich ...

Könnt ihr folgendes Rätsel lösen?
«In einem Stall befinden sich Hühner und Kaninchen. Peter zählt 5 Köpfe und 14 Beine. Wie viele Hühner und wie viele Kaninchen sind im Stall?»

Solche Rätsel haben mir immer viel Spass gemacht, und ich habe gerne getüftelt, bis ich die Lösung gefunden habe. Mein Lieblingsfach in der Schule war Mathematik. Später habe ich mich entschieden, in Zürich Informatik zu studieren. Dies hat mir sehr gut gefallen; insbesondere jene Teile, in denen es darum ging, interessante Algorithmen zur Lösung schwieriger Probleme zu konstruieren.

Heute arbeite ich an der Universität Zürich daran Algorithmen zu bauen, die auch dann noch funktionieren, wenn sie mit sehr vielen Daten arbeiten müssen. Und natürlich soll es immer superschnell gehen. Oder wartet ihr gerne auf eine Antwort, wenn ihr auf dem Handy oder dem Computer etwas sucht?

Weiterführende Informationen

Prof. Helmer

Prof. Dr. Sven Helmer

Professor für Informatik

Michael Böhlen

Prof. Dr. Michael Böhlen

Professor für Informatik

Rätsel

Könnt ihr folgendes Rätsel lösen?

«In einem Stall befinden sich Hühner und Kaninchen. Peter zählt 5 Köpfe und 14 Beine. Wie viele Hühner und wie viele Kaninchen sind im Stall?»

Die Lösung wird in der Vorlesung besprochen.