Archiv 2020

Mit Evolution zum besten Kaffee - Interview mit Prof.Dr. Stephan Wolf

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In der Natur gibt es eine bewährte Optimierungsstrategie, die Evolution. Diese in Technik zu übertragen ist aber nicht ganz so einfach, oder?

Prof. Dr. Stephan Wolf: Evolution lässt sich definieren als Abstammung mit Variationen kombiniert mit "survival of the fittest" – dem Überleben der am besten angepassten "Lösungen". Um evolutionär zu optimieren, muss ich also einerseits in jeder Generation bestimmen können, wer am besten dem Problem angepasst ist. Eine solche Bewertungsfunktion ist nicht immer leicht zu bestimmen oder der Test der neuen Generation kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Andererseits muss ich entscheiden, welche Parameter ich zur Variation freigebe – gebe ich viele Parameter frei, mag ich ein besseres Produkt am Ende erhalten, aber die Dauer der Optimierung mag sich dadurch deutlich verlängern. Die Natur hatte für die Evolution viel Zeit; Zeit fehlt uns Menschen aber oft.

Inzwischen werden ja einige Produkte durch evolutionäre Algorithmen verbessert. Von Kaffeemischungen über Reifenprofile bis hin zur NASA-Antenne. Ist die Methode also "besser" als die herkömmlichen Verfahren?

Prof. Dr. Stephan Wolf: Sie ist ein verlässlicher Weg, um gute Ergebnisse zu erzielen, insbesondere wenn es darum geht, sehr komplexe Fragestellungen mit vielen Parametern zu optimieren. Sie ist eine Optimierung, die ohne Modelle auskommt und daher besonders nützlich, wenn keine theoretischen oder nur extrem komplexe Modelle zur Vorhersage zur Verfügung stehen.

Wo, denken Sie, liegen die Grenzen von evolutionären Algorithmen.

Prof. Dr. Stephan Wolf: Die Methode kann sehr effektiv sein, sie liefert aber nicht unbedingt das perfekte Ergebnis. Sie liefert ein Ergebnis, das den Anforderungen sehr gut standhält – jedoch können wir uns damit nicht sicher sein, ob es nicht noch eine bessere Lösung gibt. Das steckt schon in dem Schlagwort "survival of the fittest" – es wird die Lösung überleben, die dem Anforderungskatalog am besten angepasst ist.


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