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Mehr Welt Medien Selbstorganisierende Software zur Lösung komplexer Probleme
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20:27 01.07.2009
Von Nicola Zellmer
Mit selbstorganisierender Software will die Firma Matrix komplexe Probleme lösen. Quelle: afp
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„Es gibt Problemstellungen, die Menschen nicht lösen können“, sagt Thürk. „Etwa, weil Aufgaben wie die Berechnung des Klimas oder der Ursachen der Wirtschaftskrise zu komplex und zu hochdimensional sind, weil falsche oder lückenhafte Daten vorliegen, oder weil die Experten schlicht und einfach den falschen Blickwinkel haben.“

Computerprogramme sind dagegen unvoreingenommen. Sie können Unmengen von Daten analysieren und daraus Gesetzmäßigkeiten ableiten, die ein Mensch in dem Wust von Informationen nie gesehen hätte. „Nehmen Sie jemanden, der im Urlaub gerne klettert und schwimmt“, erläutert Thürk. „Ein normales Suchprogramm würde die höchsten Berge, dann die schönsten Seen suchen und beides abgleichen. Dabei entgeht dem Kunden aber der bezaubernde Bergsee auf mittlerer Höhe. Unserer Software passiert so etwas nicht. Sie kann eine vieldimensionale Karte erstellen und auf allen Ebenen suchen.“

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Das ist möglich, weil sich die von Matrix entwickelten Programme im Gegensatz zu herkömmlicher Software komplett selbstständig organisieren und während ihrer Arbeit die benötigten Strukturen weiterentwickeln. Der Anwender braucht also nur den richtigen Bausatz von Startprogrammen für sein Problem. Aus den vorgegebenen Daten extrahieren die digitalen Heinzelmännchen dann Gesetzmäßigkeiten, aus denen sich Regeln für die Problemlösung ableiten lassen. „Mit diesem Verfahren können dann wir jegliche Art von Datensätzen bearbeiten“, sagt Thürk.

Die Inspiration für die von ihm entwickelte „künstliche Kreativität“ hat der Biophysiker und Informatiker während seiner Arbeit am Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie in Göttingen gelegt, wo er in der Arbeitsgruppe des Chemienobelpreisträgers Prof. Manfred Eigen die Entwicklung von Komplexität in der Natur untersuchte. „Bei Experimenten mit einer Ursuppe aus chemischen Bausteinen hatte sich herausgestellt, dass die Moleküle nie komplex genug waren, um die Entstehung von Leben zu erklären“, sagt Thürk. „Wir haben daher versucht, die Ursuppe mit Computerprogrammen statt Molekülen nachzubilden. Sie durften sich vermehren, erneuern und kombinieren – wobei nur die erfolgreichsten überlebten.“ Bei ihrer Evolution gingen die binären Moleküle oft verblüffende Wege. So halfen sie eingedrungenen Viren, sich bis zum Kollaps zu vermehren. „Das zeigt, dass es Lösungen außerhalb menschlicher Denkstrukturen gibt.“

Nach seiner Promotion arbeitete Thürk in einer Biotech-Firma und vergaß den evolutionären Ansatz. „Ich habe mich aber schon damals gefragt, ob man Medikamentenentwicklung nicht effektiver betreiben kann“, sagt er. „Noch heute werden neue Medikamente durch Versuch und Irrtum gefunden. Man sucht im Reagenzglas nach einem Molekül mit der gewünschten Aktivität. Wie das im Organismus wirkt, ist aber unklar. Das später nachzuvollziehen, kostet Millionen.“

Also experimentierte Thürk mit weiteren Software-Baukästen – und hatte Erfolg. Mit dem israelischen Wirtschaftsexperten Sion Balass gründete er die englische Firma Matrix, zu der auch die Göttinger Tochter mit 13 Mitarbeitern gehört. „Wir sind heute in der Lage, für jede Situation innerhalb von einem bis eineinhalb Jahren Lösungen zu entwickeln“, sagt Thürk. „Das Problem ist nur, dass wir nicht genau wissen, wie. Das Ganze ähnelt einer Black Box, in die wir nicht hineinschauen können.“

Als Vorzeigeprojekt nennt Thürk die Entwicklung eines Gerinnungshemmers. „Die bisherigen Thrombininhibitoren haben deutliche Nebenwirkungen“, erklärt er. „Um einen besseren Wirkstoff zu finden, sind normalerweise Tausende von Versuchsreihen nötig.“ Die Matrix-Software habe dagegen schon aus den Daten von weniger als 1000 Molekülen das optimale Molekül abgeleitet und dieses nach den Vorgaben des Computers hergestellt, berichtet Thürk. „Herausgekommen ist ein Wirkstoff, der effektiver ist als seine Vorgänger, keine Nebenwirkungen hat und gezielt nur auf die Gerinnung in den Gefäßen wirkt.“

Doch der Biophysiker beschäftigt sich nicht nur mit Wirtschaftsdaten und neuen Medikamenten, sondern auch mit den jüngsten Köpfen in Deutschland. „Kinder sind viel offener für neue Denkweisen als Erwachsene“, betont er. Das zeige sich regelmäßig in der Robotix-AG der Göttinger Godehardschule, wo Matrix-Mitarbeiter Grundschülern ehrenamtlich das Programmieren von Lego-Mindstorm-Robotern beibringen. Mit dem Projekt war die Schule im vergangenen Jahr auf der Jugendmesse „Technik verbindet“ in Hannover vertreten. „Und diesmal sind wir im Finale für die Ideenexpo“, freut sich Thürk.