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Interview | Beitrag vom 19.10.2020

Simulierte WirklichkeitDer größte Unsicherheitsfaktor ist der Mensch

Michael Resch im Gespräch mit Dieter Kassel

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Eine Frau steht inmitten einer symmetrischen Projektion von verzerrten geometrischen Formen. (Getty Images / China News Service /  Chen Chao)
Wie sieht unsere Zukunft aus? – Mittels Hochleistungsrechnern können wir diverse Szenarien durchspielen. (Getty Images / China News Service / Chen Chao)

Der Informatiker Michael Resch berechnet mit Höchstleistungsrechnern die Zukunft. Dabei entwirft er in der Regel gleich mehrere Szenarien. Wenn menschliches Verhalten Bestandteil einer Simulation ist, gibt es allerdings keine endgültigen Antworten.

Dieter Kassel: Am Mittwoch redet der Direktor des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart, Michael Resch, mit dem amerikanischen Science-Fiction-Autor Tad Williams über die Frage, wie viel Wirklichkeit sich simulieren lässt. Das ist an dem Tag auch völlig normal, denn da findet in Stuttgart "Next Frontiers" statt – das ist ein Treffen von Science-Fiction-Autoren mit Wissenschaftlern und Experten aus der Wirtschaft. Wir reden mit Michael Resch, der auch Leiter des Instituts für Höchleistungsrechner an der Universität Stuttgart ist, schon heute Morgen.

Wenn wir über die Simulation von Wirklichkeit sprechen: Egal wie schnell und toll ein Computer ist. Das geht ja erst, wenn man die Maschine füttert. Wie übersetzt man denn überhaupt Realität in eine computerverständliche Sprache?

Resch: Der Hintergrund ist der, dass wir versuchen, die Realität über mathematische Gleichungen zu beschreiben, das hat eine etwa 200-jährige Tradition. Diese mathematischen Gleichungen übersetzt man in ein Programm, und das lässt man dann auf einem schnellen Rechner ablaufen.

Kassel: Das ist erst mal ganz simpel. Ich stelle mir das so vor: Wenn ich auf meiner Straße vorgestern zwei Autos sehe, gestern vier, heute acht, rechne ich mir aus, dass es wahrscheinlich morgen 16 sind – sehr viel komplizierter und niveauvoller, aber im Prinzip ist es das, oder?

Resch: Ja, das ist korrekt. Was Sie gerade beschreiben, ist ganz typisches menschliches Verhalten, dass Sie versuchen, ein Muster zu finden, wo es möglicherweise gar kein Muster gibt.

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Kassel: Sie haben einen Begriff so nebenher genannt, das Problem ist menschliches Verhalten, das kann man ja nicht immer mathematisch erfassen, oder?

Resch: Ja, genau das ist der Punkt, an dem Simulation ein Problem bekommt. In dem Moment, wo menschliches Verhalten eine Rolle spielt in diesem System, habe ich den Zufall drin. Den Zufall kann ich zwar auch mathematisch beschreiben, das geht prinzipiell, aber ich kann dann nicht mehr mit ähnlicher Sicherheit vorhersagen, was passiert, wie ich das jetzt mache, wenn ich zum Beispiel eine Wasserturbine berechne.

Kassel: Wie abhängig ist denn das Ergebnis einer solchen Simulation von dem, was Sie vielleicht schon unterstellen, was Sie erwarten?

Resch: Das ist eines der Probleme, die wir natürlich haben. Wir versuchen, die Modelle anzupassen an die Realität, aber in vielen Bereichen können wir eigentlich unsere Modelle nur auf dem Rechner laufen lassen, und dann versuchen wir sie so zu optimieren, dass sie der Realität entsprechen. Je weniger Informationen wir aber über die Realität haben, umso wahrscheinlicher ist es, dass das, was wir da machen, nur dem entspricht, was wir ohnehin erwarten.

Gehen wir zurück zu Ihrem Autobeispiel, zwei, vier, acht: Wenn ich jetzt versuche, ein Modell zu machen, dann kommt 16 raus. Warum? Weil ich ein Modell mache, bei dem 16 rauskommen muss. Das ist gerade in dem Bereich, wo Menschen tätig sind, tatsächlich ein Problem.

Wenn ich jetzt aber über physikalische Grundphänomene diskutiere oder im Bereich Ingenieurwissenschaften Fahrzeuge crashen lasse oder berechne, wie die Luft um ein Flugzeug strömt, dann kann ich auf physikalische Grundgesetze zurückgreifen, da habe ich diese Problematik eigentlich nicht.

Vorhersagen, was passieren könnte

Kassel: Aber von Wissenschaftlern wie Ihnen erwarten doch viele aus der Wirtschaft, aber auch Politiker oder die allgemeine Öffentlichkeit, dass Sie uns sagen, wie es mit dem Klimawandel weitergeht, wie es mit den Flüchtlingsströmen weitergeht, aktuell wie es mit der Corona-Pandemie weitergeht. Das, wie auch viele andere Dinge, sind doch alles Phänomene, die stark davon abhängen, wie wir Menschen uns instinktiv verhalten.

Resch: Das ist richtig, da greift letztendlich ein anderer Mechanismus, der für uns wichtig ist: Nämlich, dass wir nicht vorhersagen, was passiert, sondern dass wir vorhersagen, was passieren könnte. Sie können Corona-Pandemiemodelle nehmen und Sie können Annahmen darüber treffen, wie sich die Menschen verhalten, und sagen, wenn das passiert, wenn die Menschen sich so verhalten, dann können wir damit rechnen, dass sich die Pandemie so entwickelt.

Das ist auch einer der Vorteile der Simulation und der Höchstleistungsrechner, dass Sie dann sagen können: Ich lasse mir jetzt beliebig viele Zukünfte zeigen – das sehen wir zum Beispiel in der Klimasimulation.

Porträt von Michael Resch im Anzug, mit roter Krawatte.  (imago images / Max Kovalenko)Vor allem das menschliche Verhalten bereitet dem Informatiker Michael Resch bei seinen Zukunftssimulationen Kopfzerbrechen. (imago images / Max Kovalenko)

In der Klimasimulation simuliert man nicht eine einzige Variante, sondern man sagt, ich mache Hunderte, Tausende von Varianten und sehe mir dann an, wie sieht die Entwicklung aus, und sage dann, okay, sie wird sich in einem bestimmten Bereich bewegen. Das ist der Hintergrund all dieser Diskussionen, in welcher Bandbreite sich die Durchschnittstemperatur entwickeln wird.

Naturgesetze versus menschliches Verhalten

Kassel: Nun wird ja schon seit Monaten und Jahren sehr viel über Naturwissenschaften diskutiert, und ich bin immer wieder bemüht, gewissen Menschen zu sagen: Es geht bei wissenschaftlichen Ergebnissen nicht um Meinung, es geht nicht um Weltanschauung, es ist auch nicht nur eine Idee, dass irgendetwas so ist. Man kann es manchmal ziemlich klar nachweisen und manchmal nicht, und dann muss man das zugeben. Ist es nicht schwierig, wenn Sie den Leuten umgekehrt nun sagen müssen, das, was ich mache, das sind alles nur mögliche Szenarien.

Resch: Das kommt darauf an, das muss man den Leuten ganz offen sagen. Wenn heute ein Kollege von mir, Eberhard Göde, hingeht und sagt, ich berechne, wie eine Wasserturbine sich verhalten wird, wenn ich sie in ein Kraftwerk einbaue und dann die Energieausbeute um 30 Prozent erhöhe, dann weiß ich, es sind ungefähr 29,7 bis 30,3 Prozent. Das heißt, die Vorhersage ist ziemlich gut und auch belastbar, das ist kein Problem, da spreche ich weniger von Zukünften.

Von Zukünften spreche ich dann, wenn ich sage, ich habe ein System, in dem der menschliche Einfluss eine Rolle spielt. Das muss man einfach klar trennen. Man muss klar sagen, einmal spreche ich von physikalischen Naturgesetzen, die ich anwende und aus denen ich dann ableite, was passiert. Und das andere Mal spreche ich vom menschlichen Verhalten, wo ich dann eben sagen muss, gut, menschliches Verhalten ist halt schwieriger zu beschreiben.

Wenn ich jetzt im Klimabereich bin, spreche ich ja auch von physikalischen Naturgesetzen, aber da ist das System so groß, das Weltklima ist so ein komplexes System, dass ich nicht jedes Detail tatsächlich bis zum Schluss beschreiben kann und dann eine gewisse Unsicherheit drin habe. Aber Sie sprechen genau das richtige Problem an: Diese Unsicherheit, die für uns normal ist als Simulanten, wo wir dann sagen, wir bewegen uns in einer bestimmten Bandbreite, die ist für die allgemeine Öffentlichkeit relativ schwer zu verstehen.

Wenn Forschungsergebnisse vereinfacht werden

Kassel: Klingt mir ein bisschen so, wenn ich es mal zuspitzen darf: Viele Naturwissenschaftler sagen, dass es sie ärgert, dass ihre Ergebnisse von der Politik, auch von uns Journalisten nicht ernst genommen werden. Bei Ihnen habe ich das Gefühl, manchmal leiden Sie darunter, dass das zu ernst genommen wird.

Resch: Ja, das ist eine Diskussion, die wir führen müssen mit der Gesellschaft. Es gibt ein sehr interessantes Buch von Ulrich Beck aus den 80er-Jahren des vorherigen Jahrhunderts: "Die Risikogesellschaft". Viel zitiert, offenbar wenig gelesen – dort werden nämlich diese Aspekte schon beleuchtet, dass wir uns im Grunde genommen in einem System bewegen, in dem wir bestimmte Risiken haben.

Unsere Aufgabe als Wissenschaftler ist es, das zu kommunizieren. Manchmal kommunizieren wir das zu wenig und wir treffen natürlich auf eine Welt oder auf Menschen, die gerne Sicherheit haben – das ist jetzt nicht ungewöhnlich, auch Wissenschaftler wollen Sicherheit haben –, und diese Menschen versuchen, das zu vereinfachen. Natürlich passiert es dann auch mal, dass ein Journalist etwas vereinfacht. Da sind wir dann unglücklich, aber ich glaube, wir können damit leben.

Kassel: Das Problem hat Tad Williams, der Science-Fiction-Autor, mit dem Sie übermorgen in Stuttgart zusammentreffen werden, natürlich nicht. Er kann theoretisch erfinden, was er will. Der will aber mit Ihnen reden und Sie mit ihm. Was versprechen Sie sich von so einer Begegnung?

Resch: Ich liebe ja Science-Fiction als Leser, und ich habe das Gefühl, dass Science-Fiction manchmal ziemlich kluge Ansätze hat. Ich habe schon als Kind relativ begeistert Jules Verne gelesen. Was dort in diesen Science-Fiction-Büchern auftritt, ist einfach die Fähigkeit, sozusagen "out of the box" zu denken, also hinzugehen und zu sagen, ich stelle mir nicht einfach die Fortsetzung dessen vor, was heute passiert, sondern ich stelle mir vor, dass sich etwas radikal verändert. Das ist eine spannende Geschichte. Und im Gespräch bin ich dann gespannt, wie radikal er eigentlich eine Veränderung der Zukunft für uns vorhersehen möchte.

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Deutschlandfunk Kultur macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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