Was ist ein Algorithmus?

Was ist ein Algorithmus - für Dummies

Ein Algorithmus ist laut Wikipedia-Definition die „eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen“¹.  Eine wesentliche einfachere Erklärung für weniger mathematikaffine Besucher des Blogs lautet: Sie backen einen Kuchen und nehmen dafür ein Rezept zur Hand. Das Rezept als „Bauanleitung“ ist der Algorithmus.

Ein Algorithmus besteht also demnach aus einer Reihe von Einzelschritten. Diese können zur Ausführung in ein Computerprogramm implementiert, aber auch in menschlicher Sprache formuliert werden.

Die ersten, einfachen Regelwerke

Mit der Entwicklung der Sprache entwickelten die Menschen für ihr Zusammenleben in Gruppen Verhaltensregeln, Gesetze und Gebote. Also einfachste Regelwerke, die man auch als Algorithmen bezeichnen kann.

In der Sprache findet man wiederum komplexere Algorithmen.  Im Rahmen der KI-Forschung sind Algorithmen Grundbausteine, da sie eines der zentralen Themen der Informatik und Mathematik sind.

Kuchen-Algorithmus
Sie backen einen Kuchen nach einem Rezept. Das Rezept ist der Algorithmus, den sie ausführen.

„Häufig wird der Begriff Algorithmus auch als „Nebelgranate“ genutzt, wenn Organisationen dem Konsumenten nicht genau erklären wollten oder konnten, warum welche Maßnahme gewählt wurde.“² (Prof Peter Gentsch)

Woher stammt der Begriff?

Das Wort „Algorithmus“ stammt aus dem 9. Jahrhundert und leitet sich vom Namen des persischen Mathematiker Al-Chwarizmi ab. Der älteste bekannte nicht-triviale Algorithmus ist der „euklidische Algorithmus“. Mit ihm lässt sich der größte gemeinsame Teiler zweier natürlicher Zahlen berechnen.

Al-Chwarizmi, der Namensgeber des Algorithmus
Al-Chwarizmi, der Namensgeber des Algorithmus. Quelle: Wikipedia

Der erste für einen Computer gedachte Algorithmus wurde 1843 von Ada Lovelace in ihren Notizen zu Charles Babbages „Analytical Engine“, einer mechanischen Rechenmaschine für allgemeine Anwendungen, festgehalten. Der Algorithmus sollte zur Berechnung von Bernoullizahlen dienen. Lovelace gilt deshalb auch als die erste Programmiererin der Welt. Weil Charles Babbage seine Analytical Engine nicht vollenden konnte, wurde Ada Lovelaces Algorithmus leider nie darauf implementiert.

Viele Mathematiker des 19. und 20. Jahrhunderts störte die mangelnde mathematische Genauigkeit des Begriffs Algorithmus weswegen eine ganze Reihe von Ansätzen entwickelt wurde, die zu einer genauen Definition führen sollten.

 


¹ Wikipedia Eintrag, Algorithmus

² Prof Peter Gentsch, Künstliche Intelligenz für Sales, Marketing und Service, Verlag Springer Gabler

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