Die Wahrsager des 21. Jahrhunderts

Die Zukunft hat die Menschen schon immer mehr interessiert, als die Gegenwart. Wir lieben es, Spekulationen über die Zukunft anzustellen, Science Fiction ist längst kein Nischen-Genre mehr und selbst unser episodisches Gedächtnis ist darauf angelegt, die Zukunft vorherzusagen. Was früher die Aufgabe von Göttern und dubiosen Hellsehern war, übernehmen heute Mathematik und Big Data. Wir nutzen Vorhersagen der Zukunft jeden Tag. Sei es die Wettervorhersage oder die Prognosen auf dem Aktienmarkt. Selbst in der Seenotrettung werden Systeme zur Vorhersage zukünftiger Szenarien eingesetzt. Auch in der Wissenschaft wurde eine Menge vorhergesagt, bevor man es beweisen konnte. Zum Beispiel die Existenz des Planetens Neptuns, Radiowellen oder schwarze Löcher. Unternehmen wir also eine kleine Reise durch die Geschichte der Wahrsager.

Schon vor vielen Jahrhunderten wollten die Menschen in die Zukunft sehen. Die Römer nutzten dafür Vögel und analysierten ihre Flugrouten. Ebenso wichtig war die „Eingeweideschau“, die vom Staat praktiziert wurde. Dabei ging es jedoch weniger darum, eine direkte Frage zu beantworten, sondern viel mehr, ob die Götter mit dem politischen oder militärischen Geschehen einverstanden waren. Der sogenannte Haruspex, ein spezialisierter Seher, beriet die Politik und begleitete Feldzüge. Die alten Chinesen zerschlugen Knochen und lasen in den Splittern und im Russland des 19. Jahrhunderts verwendeten die Menschen Hühner.

Glücksspiel hat nichts mit Glück zu tun

Den ersten wirklichen Durchbruch gab es jedoch vor 500 Jahren mit der Entdeckung der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Und welcher Ort bietet sich dafür besser an, als das Zentrum der Wahrscheinlichkeiten? Das Glücksspiel. Schon die alten Ägypter und Griechen praktizierten einfache Glücksspiele, doch sie schienen sich nie für die mathematischen Hintergründe interessiert zu haben. Erst Gerolamo Cardano, ein italienischer Arzt, Philosoph und Mathematiker entdeckte das Gesetz der großen Zahlen.

Wird ein Zufallsexperiment immer unter den selben Bedingungen durchgeführt, so nähert sich die relative Häufigkeit immer weiter der Wahrscheinlichkeit des Zufallsexperiments an.

https://matheguru.com/stochastik/gesetz-der-grossen-zahlen.html

Somit konnte Cardano auf lange Sicht den Ausgang eines Glücksspiels vorhersagen. Seine Entdeckung publizierte er allerdings erst im Alter und behielt sein Wissen für sich. Somit verdiente er sich in Zeiten seiner Arbeitslosigkeit seinen Unterhalten im Glücksspiel. Spätestens jetzt wird deutlich, dass Glücksspiele wenig mit Glück zu tun haben. Das beste Beispiel ist wohl das Roulette. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Kugel auf einem schwarzen oder roten Feld landet, ist gleich, doch es gibt noch das grüne Feld, bei dem das Casino alle Einsätze gewinnt. Dank des Gesetzes der großen Zahlen genügt dieser eine Ausschlag. Das Casino mag zwar an einige Spieler Geld verlieren, auf lange Sicht machen sie jedoch Gewinn. Das alles ist Statistik. Das Spiel mit den Zahlen und ein einmaliger Blick in die Zukunft.

Statistik ist auf eine Weise einzigartig. Es ist keine empirische Wissenschaft selbst, aber es ist auch nicht pure Mathematik oder Philiosphie. Es ist der Rahmen, die Sprache, die Regeln, nach welchen wir Wissenschaft betreiben.

Regina Nuzzo, Gallaudet Universität (frei übersetzt)

Nun scheint das Glücksspiel für die meisten keine tägliche Anwendung zu sein. Deshalb tritt im Laufe der Geschichte durch die Weiterentwicklung der Computer, nun eine andere Art der Vorhersage ein. Das Wetter.

Die Wettervorhersage ist unglaublich komplex. Zweimal am Tag steigen Wetterballons überall auf der Welt in die Atmosphäre und sammeln mit ihren Messinstrumenten tausende von Daten. Diese Numerische Vorhersage wird als eine der größten intellektuellen Errungenschaften des 20. Jahrhunderts bezeichnet. Über die Milliarden von Daten lassen Computer Gleichungen aus der Physik und Areodynamik laufen. Dennoch gibt es ein Problem: Der Ausgangspunkt. Für jede Vorhersage wird ein Ausgangspunkt benötigt und nur kleine Fehler hierbei, werden über die Zeit immer größer. Deshalb werden heute verschiedene Vorhersagen bei verschiedenen Ausgangspunkten berechnet und gemittelt. Die daraus resultierenden Ergebnisse nennt man einen Spaghettiplot. So kann zum Beispiel der Weg eines Hurricanes vorhergesagt werden.

Natürlich ist die Wettervorhersage immer von Unsicherheit begleitet. Wir kennen das als die Regenwahrscheinlichkeit. Tatsächlich interessiert es uns wenig, wenn eine Wahrscheinlichkeit von lediglich 30% vorhergesagt wurde und es dann doch regnet. Was aber, wenn die Wahrscheinlichketi für einen bestimmten Ausgang plötzlich wichtig ist? Ein besonders spannender Fall ist die Präsidentschaftswahl 2016 in den USA.

Wenn Prognose weit daneben liegen

Wochen und Tage vor der Wahl, wurde Hillary Clintons Sieg von jeglichen Wahlforschungsinstituten vorhergesagt. Am Tag der Wahl, wurde Trumps Sieg mit nur 15% Wahrscheinlichkeit prognostiziert. Ein Institut gab ihm sogar nur 1% Gewinnchance. Sie lagen alle ziemlich daneben. Am Ende wurde es knapp und Trump gewann die Wahl dank 80.000 Stimmen aus nur drei Staaten. Was war passiert?
Tatsächlich liegt der Fehler in der Sache, wie Wahlprognosen betrieben wird. Da es unmöglich ist, die gesamte Bevölkerung zu fragen, wen sie denn wählen wollen, muss man auf Stichproben zurückgreifen. Dabei ist es unglaublich schwierig diese repräsentativ und zufällig zu halten. Oftmals werden bestimmte Bevölkerungsgruppen, vor allem Minderheiten, nicht ausreichend befragt. Bei der Wahl 2016 kam es zusätzlich noch zu Problemen in der Erhebung in genau den drei Staaten, die nachher den Ausschlag zu Trumps Sieg gaben.

Billy Beane, ein ehemaliger Baseballspieler und General Manager der Oakland Athletics, machte sich die Möglichkeiten der Mathematik im Jahr 1997 zu nutze. Er berechnete die zukünftige Spielperformance einzelner Spieler und gestaltete somit innerhalb von vier Jahren das Team so um, dass sie ab 2000 viermal in Folge in die Playoffs kamen. Seine Spielerbewertung „Sabermetrics“ revolutionierte die Sport Analyse. Heute hat jedes größtere Team eine eigene Abteilung, allein für die Analyse und Performancevorhersage ihrer Spieler, egal in welche Sportart wir schauen. Auch das ist die Vorhersage der Zukunft. Sein Erfolg wurde später im preisgekrönten Film Moneyball verarbeitet.

Das Zeitalter von Big Data und Künstlicher Intelligenz

Grundlage aller unserer Vorhersagen im 21. Jahrhundert sind Billionen und noch mehr Billionen von Daten – Big Data. Durch das Internet wächst der Datenberg immer weiter an. Heute haben wir einen Datenoutput von ca. 2,5 Quintillionen Bytes pro Tag. Eine Quintillion, das ist eine Million hoch fünf, also eine Zahl mit 30 Nullen. Diese Daten werden für Vorhersagen in Musik und Marketing genutzt, sogar in der Strafverfolgung und -prävention werden statistische Vorhersagesysteme genutzt. Spam Filter, die Google Suche, Selbstfahrende Autos. Das alles basiert auf der Vorhersage der Zukunft.

Computer lernen wie wir Menschen über das Prinzip „Trial and Error“. Die Maschine lernt also von Beispielen und entwickelt daraus ihre eigenen Regeln. Dadurch können künstliche Intelligenzen heute die weltbesten Schachspieler schlagen, Krankheitsdiagnosen stellen oder Hautkrebs entdecken. Sollten wir einer Software also mehr Vertrauen schenken, als unseren Ärzten? Das Problem mit Maschinellem Lernen ist, dass niemand wirklich weiß, wie der Computer es macht. Man kann sich das vorstellen, wie beim Fahrradfahren. Niemand kann genau beschreiben, wie man ein Fahrrad fährt. Wir können es einfach. Genauso ist das bei künstlichen Intelligenzen. Sie sind eine Black Box und wir können nicht hineinschauen.

Wir sehen gerade eine neue Wissenschaft von Statistik, die sich vor unseren Augen entwickelt. Das ist aufregend und ich glaube, das muss in etwa so sein wie damals, als die Theroie der Wahrscheinlichkeit zum ersten Mal entwickelt wurde.

Jordan Ellenberg, University of Wisconsin-Madison (frei übersetzt)

Die Statistik hat einen großen Einfluss auf unser Leben und Vorhersagen sind heute keine paranormalen Ereignisse mehr, die man als Aberglaube abtun kann. Wir leben in einem Zeitalter der Big Data und künstlichen Intelligenzen. Einem Zeitalter, in dem die Vorhersage der Zukunft unsere Gegenwart bestimmt.

Dieser Artikel basiert auf der Dokumentation: Predicitions by Numbers von Daniel McCabe