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Die berechnete Welt
RP Plus: Die berechnete Welt
FOTO: Foto: ETH Zürich
Die Finanzkrise und der unvorhergesehene Arabische Frühling zeigen, dass die Welt für Vorhersagen längst zu kompliziert geworden ist. Das hat auch der deutsche Physiker Dirk Helbing erkannt, der die Welt im Computer simulieren möchte. So will er Antworten auf die drängenden Fragen unserer Zeit finden. Von Ludwig Jovanovic

Ökonomen haben sie: Komplexe mathematische Modelle, um Reaktionen der Märkte zu beschreiben und daraus Theorien zu entwickeln. Die aktuelle Finanz- und Euro-Krise hat indes gezeigt, dass sie längst nicht mehr in der Lage sind, das globalisierte Wirtschaftsgefüge zu beschreiben – geschweige denn, es zu durchdringen. Aus einer Vielzahl miteinander wechselwirkender regionaler und nationaler Wirtschaftssysteme hat sich eine komplexe, globalisierte Welt-Ökonomie entwickelt.

Das alleine klingt schon kompliziert genug. Doch hinter jedem System stehen Menschen als Akteure – die von berechtigten bis irrationalen Ängsten und Hoffnungen getrieben werden. Bislang geht das nicht in Prognosen ein, die bisweilen so sicher zu sein scheinen wie das Ankreuzen der Lotto-Zahlen in Hoffnung auf den Jackpot. Für exaktere Vorhersagen wirkt die Basis unzureichend oder die alles entscheidenden Parameter sind unbekannt. Dazu kommt, dass die Welt einem chaotischen System in einem labilen Gleichgewicht gleicht – bei dem kleine Störungen mit der Zeit gravierende Auswirkungen haben können. Nicht nur bei der Weltwirtschaftslage. Klima-Forscher leben damit genauso wie Soziologen oder Politologen, die von einer Entwicklung überrascht werden können. So wie dem Arabischen Frühling. Oder jüngst vom Streit zwischen China und Japan um die Senkaku-Inseln.

Alle Daten sind im Internet – nur wo?

Doch sind wir den Entwicklungen tatsächlich so hilflos ausgeliefert, dass wir nur reagieren können? Von einem Brandherd zum nächsten eilen müssen? Um die beste Lösung ringend? Und im Nebel stochernd? Der deutsche Physiker, Komplexitätsforscher und Soziologie-Professor Dirk Helbing, der an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich arbeitet, ist anderer Ansicht. "Wir könnten ein globales Nervensystem aufbauen", sagt er gegenüber RP Plus, "das heißt die Informationsströme im Internet nutzen, um uns der Auswirkungen unserer Entscheidungen und Handlungen besser bewusst zu werden." Unter dem Namen FuturICT hat er ein Projekt ins Leben gerufen, das aus dem weltweiten Datenfluss die relevanten Fakten auslesen soll – um Entwicklungen zu erkennen, bevor wir von ihnen überrannt werden.

Als Beispiel nennt er Biosprit. Was mit den besten Absichten gestartet wurde, um das Klima zu retten und die Umweltverschmutzung zu reduzieren, hatte unabsehbare Konsequenzen. "Der Anbau der entsprechenden Pflanzen konkurrierte mit der Nahrungsmittelproduktion und lies die Preise für Lebensmittel steigen", sagt Helbing. Daraus resultierten in einigen Regionen der Welt Hungersnöte und ein einseitiger Anbau mit gravierenden Umweltfolgen. Exemplarisch ist die "Tortilla-Krise". Nachdem US-Farmer mit billigem Mais den Eigenanbau in Mexiko unrentabel machten, konnten die nordamerikanischen Landwirte auf einmal mehr Geld verdienen, wenn sie ihre Mais-Ernte an Biospirit-Produzenten verkauften. Damit aber gab es in Mexiko kein billiges Nahrungsmittel mehr für die sozialschwachen Bevölkerungsschichten – die plötzlich hungerten. Es sind eben solche Entwicklungen, die FuturICT frühzeitig erkennen soll. So frühzeitig, dass Zeit bleibt, um gegenzusteuern.

Das unterschätzte "soziale Kapital"

Und es gibt bereits Daten, die sich in Echtzeit abrufen lassen: Preisentwicklungen an Aktienmärkten zum Beispiel. Viele politische Entscheidungen sind ebenfalls bekannt. Doch das alles reicht eben nicht für Vorhersagen. Weil eine bestimmte Größe fehlt: das soziale Kapital, das durch Katastrophen wie Fukushima beschädigt werden kann: das Vertrauen in die Regierung und Stabilität eines Systems oder auch Pünktlichkeit, Zufriedenheit, Kooperationsbereitschaft oder Hoffnung auf eine sich positiv entwickelnde Zukunft. Das sind alles Punkte, die sich in die Arbeitsleistung des Einzelnen, in folgenschwere Entscheidungen und in der Summe auch volkswirtschaftlich niederschlagen – und die sich in den Datenströmen der Welt im Prinzip in Echtzeit erkennen lassen. "Bislang geht das aber nicht in die Risikoanalysen ein", sagt Helbing. "Auch keine Versicherung der Welt schützt vor dem Schaden des sozialen Kapitals."

Erst wenn man das übersetzt in etwas Berechenbares, kann man die Entwicklungen auf unseren Planeten tatsächlich ablesen. Sei es ökonomisch oder politisch. Vorausgesetzt, Menschen erklären sich bereit, Daten zur Verfügung zu stellen – für FuturICT. Freiwillig und bei Kontrolle des Einzelnen über seine zugänglich gemachten Informationen. Schließlich soll das Projekt eine offene, transparente Plattform sein. "Es geht nicht um gläserne Menschen", erklärt Helbing. "Und auch nicht darum, die Daten von jedem Bewohner der Erde zu erfassen." Vielmehr sei es wichtig, eine ausreichende Datenbasis zu schaffen, unter anderem aus News, Blogs, Tweets oder Such-Anfragen, um Zusammenhänge zwischen sozialen, ökonomischen und politischen Entwicklungen im Großen zu erkennen.

Das Internet bietet eine gewaltige Informationsflut, in der die treibenden Faktoren und Beweggründe hinter den Datenflüssen aber unterzugehen drohen. Habe ich eine Grippe? Wo finde ich einen Doktor? Wie steht es um die Aktienkurse? Steigt der Goldpreis? Wieviele Kommentare werden zu einem bestimmten Thema geschrieben? Korreliert das mit der politischen Unzufriedenheit der Bevölkerung? Und wenn ja: Was lässt sich daraus ableiten?

Google, Open Street Map und Wikipedia sind Vorreiter

Solche Fragen sind relevant für das Geschehen in unserer Welt. So hat Google bewiesen, dass man anhand der Suchanfragen im Internet die Entwicklung von Epidemien verfolgen kann. Auch das Projekt "Open Street Map" zeigt, dass man mit den Geodaten, die Menschen freiwillig zur Verfügung stellen, in Echtzeit eine genaue Karte der Welt erstellen kann – die sich zur Navigation eignet. Ebenso beruht Wikipedia darauf, dass User ihr Wissen in eine Datenbank einbringen, die es durchaus mit den großen Nachschlagewerken wie dem Brockhaus oder der Enzyklopedia Britannica aufnehmen kann.

Helbing möchte nun noch einen Schritt weitergehen: Aus den individuellen Daten verknüpft mit weiteren Informationen will er ein Frühwarnsystem erstellen.Eins, das in der Lage ist zu erkennen, ob sich Systeme destabilisieren, noch bevor eine Katastrophe eintritt. Damit ließe sich auch besser abschätzen, wie prekär die Lage der Finanzmärkte ist, wann der Verkehr zusammenbricht oder ob ein Krieg droht. Während die Entscheidungen des Einzelnen schwer vorhersehbar sind, lassen die Konsequenzen vieler Entscheidungen erkennen.

Observatorien fürs Internet, um Entwicklungen zu erkennen

"Wir wissen mehr über Elementarteilchen und ihre Wechselwirkung als über das Leben auf unseren Planeten und wie es sich verändert", meint der Physiker – und will das Rad nicht unbedingt neu erfinden. Vielmehr setzt er auf "Observatorien": FuturICT würde die Informationsflüsse bündeln und so Fragen beantworten zu Themen wie Finanzmärkten und Ökonomie, Mobilität und nachhaltigen Städten, intelligenten Energiesystemen, Kriminalität und Korruption oder Umweltveränderungen – und wie sich diese Fragen gegenseitig beeinflussen. Oder aber zur Ausbreitung von Krankheiten oder dem Krisenmanagement bei kleineren und größeren Katastrophen. Diese Informationen würden mit den freiwillig zur Verfügung gestellten individuellen Daten kombiniert werden. Erst so lassen sich die Entwicklungen verstehen und managen..

Doch nicht nur die großen Probleme der Welt sind eine Aufgabe für FuturICT. Schon jetzt lebt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, und der Anteil wird weiter wachsen. Die Frage ist, wie sich die Verkehrssysteme entwickeln sollen – vor allem mit Blick auf die "Mega-Cities" wie Tokio, New York, Kalkutta, Mexiko-Stadt oder London. Großbritannien beispielsweise rechnet damit, dass jedes Jahr durch Staus ein volkswirtschaftlicher Schaden von sieben bis acht Milliarden Pfund entsteht. Würde der Verlust minimiert, könnte davon das gesamte Land profitieren.

Auch ein Energiesystem, das zunehmend auf Erneuerbare Ressourcen setzt, erfordert Anpassungen des bisherigen Stromnetzes, das zunehmend über Ländergrenzen hinweg organisiert ist. Über den besten Weg für einen solchen Wandel wird nicht nur in Deutschland diskutiert. Schließlich steigt der Energiebedarf weltweit bis 2030 um 50 Prozent verglichen mit 2005 – und wird derzeit noch zu 80 Prozent aus Erdöl, Erdgas und Kohle gedeckt.

Aber FuturICT will noch mehr. Das Projekt soll nicht nur Trends erkennen, sondern auch Antworten liefern. Dazu sollen die Daten, die das "Planetare Nervensystem" liefert, mit Computermodellen kombiniert werden. Der nächste Schritt ist dann nicht mehr weit: der "Living Earth Simulator". Wenn man genügend Daten hat und Verknüpfungen erstellt, "dann kann man auch erforschen, wie sich Aspekte unserer Welt in naher Zukunft unter bestimmten Bedingungen verändern könnten.". Konkret geht es darum, sich bewusst zu machen, was die möglichen Nebenwirkungen unserer Entscheidungs-Optionen sind.

Keine Glaskugel, aber verlässliche Prognosen

Nein, Helbing will keine virtuelle Glaskugel schaffen, mit der sich die Zukunft vorhersagen lässt. Aber bis zu einem gewissen Grad kann man ermitteln, "wie wahrscheinlich es ist, dass sich das komplexe Gefüge der Welt verschiebt oder destabilisiert, wenn bestimmte Maßnahmen getroffen oder Entscheidungen gefällt werden". Für die Politik würde das bedeuten, dass man eben nicht mehr im Nebel herumstochern müsste und auf der Suche nach einer Lösung auf Vermutungen angewiesen wäre. Vielmehr könnte man verschiedene Szenarien mit FuturICT wie in einem virtuellen Windkanal testen – auf ihre wahrscheinlichen Auswirkungen. Das beste Beispiel ist die Euro-Krise und die diversen Vorschläge, wie man sie bewältigen kann.

Das Projekt ist jedoch kein Ersatz für Regierungen und politische Entscheidungen. Denn "die Werte und Prioritäten, auf deren Basis entschieden wird, wird FuturICT nicht vorgeben. Aber es kann eine bessere Entscheidungsgrundlage liefern, die mehr Aspekte berücksichtigt als es das eigene Vorstellungsvermögen kann", sagt Helbing. Schließlich kombiniert der "Erd-Simulator" Wissen aus den Naturwissenschaften mit Soziologie, Ökonomie und Psychologie.

Das scheint für die Europäische Kommission interessant und wichtig genug, dass Helbing und sein Projekt sehr gute Chancen haben, im kommenden Jahr den Zuschlag zu erhalten – und eins der Forschungs-Flagschiffe der EU zu werden. Damit verbunden wäre eine Förderung über zehn Jahre mit bis zu einer Milliarde Euro, um zukünftige Rechnerkapazitäten mit einem Expertenpool zu verbinden  – um Zukunftsherausforderungen besser bewältigen zu können.

Eine Milliarde Euro – das klingt nach einer Menge Geld. "Wenn man aber die Schäden durch gesellschaftliche Probleme bedenkt, etwa die billiardenschweren Verluste durch die Finanzkrise, die riesigen Schäden durch Korruption, weltweite Konflikte oder durch Grippe-Pandemien", sagt Helbing, "und wenn man sie durch FuturICT nur um ein Prozent abmildern würde, ginge der Nutzen schon in die Milliarden."

Quelle: seeg
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