Was Schneemänner und Navis gemeinsam haben
Was ist Informatik? Und wie hilft sie dem Schneemann beim Umzug? Professor Verena Wolf hatte am Mittwoch bei der Kinderuni Saar im Audimax der Universität des Saarlandes eine Menge Schneemannkugeln hin und her schieben müssen. Denn diesmal ging es nicht um Programmiersprachen oder künstliche Intelligenz, sondern um den Begriff der Informatik selbst und wie sie den Menschen bei alltäglichen Aufgaben hilft. Verena Wolf hielt die Letzte der vier Vorlesungen, die in diesem Wintersemester dem Thema „Computerwelten“gewidmet waren, und erntete dafür von den jungen Zuhörern eine Menge Applaus.
Nicht Begriffe wie „Roboter, Technik, Information und Programmieren“, die für die Schüler im Audimax mit dem Wort „Informatik“verbunden waren, definierte die Professorin. Sie hatte eine andere Lösung parat, denn „die Informatik löst Probleme auf schlaue Art“. Dazu
brachte sie ein mathematisches Rätsel mit in den Hörsaal. Erwachsene kennen es oft als den „Turm von Hanoi“. Bei der Professorin ist der Turm ein Schneemann aus Plastik. Er besteht aus einem Hut, einem Kopf und einem Bauch. Die drei Teile sind verschieden groß und stecken auf einem Stab. Daneben befinden sich zwei weitere Stäbe. Die Aufgabe sieht einfach aus. Der Schneemann soll von dem ersten auf den dritten Stab
umziehen. Es darf aber immer nur ein Teil bewegt werden. Und kleinere Teile müssen immer auf größeren Teilen zum Liegen kommen.
Gar nicht so einfach. Deshalb fragte Professor Wolf die Kinder im Saal vor jedem Zug, auf welchen Stab das nächste Teil des Schneemanns gesteckt werden soll. Die Kinder machten munter mit und riefen ihre Antworten laut in den Raum oder hielten bunte Karten in die Luft.
Nach einigen Fehlversuchen war die Aufgabe in sieben Zügen gelöst. Der Schneemann ist von dem ersten auf den dritten Stab umgezogen. Die Reihenfolge der Züge hat Professor Wolf mitgeschrieben. Und diese Reihenfolge nennt sie Algorithmus. Sie erklärte: „Ein Algorithmus ist eine Folge von Anweisungen. Man kann ihn mit einem Kochrezept oder einer Bastelanleitung vergleichen.“In diesem Fall gibt er an, welcher Teil des Schneemanns als Nächstes auf welchen Stab gesteckt wird.
Aber jetzt wird es noch komplexer. Die Professorin packte eine weitere, noch größere Kugel dazu. Plötzlich bestand der Schneemann aus vier Teilen und das Raten ging von vorne los. Diesmal sind für den Umzug 15 Schritte notwendig. Und es gibt eine Besonderheit: Um das zweite Rätsel zu lösen, lassen sich die Algorithmen des ersten Rätsels verwenden.
Damit zeigte sie, dass die Informatik ein großes Problem in viele kleine Probleme zerlegt und die kleinen Probleme von einem bereits bekannten Algorithmus (Rezept) gelöst sind. Das spart viel Denk- und Rechenarbeit. Man muss nicht immer von vorne anfangen. Nur für das nächstgrößere Problem braucht es einen neuen Algorithmus.
Viele alltägliche Geräte funktionieren nach diesem Prinzip. ProfessorinWolf nennt Navigationsgeräte im Auto, Videospiele und Sprachassistenten. Ein Navigationsgerät zerlegt eine weite Strecke in viele kurze. Das ist eigentlich nicht viel anders als der Schneemann beim Umzug.