Berichte 18/19

HGG-Schüler beim Tag der Informatik an der Universität Stuttgart

Im Februar waren die Schüler des HGG-Informatik-Kurses der Jahrgangsstufe 11 beim Tag der Informatik an der Universität Stuttgart auf dem Campus in Stuttgart-Vaihingen.

In einem Einführungsvortrag berichtete ein Diplom-Informatiker und Mitarbeiter von Google Deutschland über das Studium, das Berufsleben und insbesondere über die Arbeit als Informatiker bei Google.

Während die gesamte IT-Branche händeringend Nachwuchs-Informatiker sucht, kann es sich ein bei den Bewerbern besonders begehrtes Unternehmen wie Google leisten, selbst unter den besten Universitäts-Absolventen mit Masterabschluss kräftig auszusieben. Das selbstgesetzte Motto lautet dabei: Lieber niemanden einstellen als jemanden, der nicht hervorragend qualifiziert ist oder nicht hundertprozentig zu uns passt.

Warum ist Google so beliebt bei den Berufsanfängern? Neben einer guten Bezahlung und der Möglichkeit, einige Jahre in einer der vielen weltweit verteilten Niederlassungen zu arbeiten, wird man am Arbeitsplatz bei extrem flexiblen Arbeitszeiten rundum von der Firma verwöhnt mit ausgezeichnetem Essen (viele neue Mitarbeiter nehmen im ersten Jahr zehn Kilogramm und mehr zu) und vielen Freizeitangeboten wie Fitness-Studio, Tisch-Fußball, Massage oder der Möglickeit zum Verdauungs-Nickerchen (neudeutsch: Power-Napping) in der Schlafbox.

Interessant war auch, dass die Google-Tochterfirma DeepMind, die im Bereich der künstlichen Intelligenz tätig ist, ein selbstlernendes Programm entwickelt hat, das beim Echtzeit-Strategiespiel StarCraft die besten menschlichen Gegner schlagen konnte. Noch im Jahr 2015, als bereits ein Go-Programm der Firma die besten menschlichen Go-Spieler schlug, hielt man dies für aussichtslos, da es bei StarCraft in Echtzeit eine unvorstellbare Anzahl an Handlungsoptionen bei gleichzeitig nur eingeschränkter Information über das Spielgeschehen gibt.

Im zweiten Teil der Veranstaltung konnten die Schüler dann unter verschiedenen Workshops zu Themen wie Hardware, Handy-Programmierung oder maschineller Sprachübersetzung wählen.

Ein Workshop zeigte, wie man extrem rechenintensive Probleme der Strömungsmechanik mit Hilfe von Hochleistungs-Grafikkarten effizient berechnen kann. Während die heutigen Hauptprozessoren typischerweise vier oder acht Allround-Kerne besitzen, enthält eine Grafikkarte mehrere tausend spezialisierte Rechenkerne, die eine umfangreiche Berechnung parallelisiert und damit wesentlich schneller bearbeiten können. Dazu muss die Rechenaufgabe (in diesem Fall das Lösen eines riesigen Gleichungssystems) in viele kleine identische Teilschritte zerlegt werden, die der Hauptprozessor dann auf der Grafikkarte parallel berechnen lässt.

Im Workshop konnte man eine zweidimensionale Strömungslandschaft mit Zu- und Abfluss sowie Hindernissen wie dem Querschnitt einer Flugzeugtragfläche interaktiv gestalten und dann berechnen lassen, wie sich die Strömung schrittweise entwickelt. Selbst diese noch sehr einfache Aufgabe benötigte auf einem leistungsfähigen Rechner mehrere Minuten; mit einer modifizierten Programmversion, die die Grafikkarte für die Berechnung mitbenutzte, ergab sich eine überzeugende Beschleunigung der Rechenleistung auf das Zehn- bis Hundertfache.

Im Workshop zur maschinellen Sprachübersetzung stellten die Stuttgarter Forscher ein selbstentwickeltes Übersetzungs-Programm vor und verglichen es an konkreten Beispielen mit Google Translate. Als die Vorgehensweise dieser Systeme erläutert wurde, zeigte sich, dass es in den letzten Jahren einen radikalen Umbruch gegeben hatte. Traditionell versuchten maschinelle Übersetzungsprogramme, den vorgelegten Text an Hand von grammatikalischen Regeln zu zerlegen, die einzelnen Bausteine wie Subjekt, Prädikat und Objekt in die Zielsprache zu übertragen und dann gemäß der Ziel-Grammatik wieder zu Sätzen zusammenzubauen. Neue Systeme bestehen dagegen aus einer Kerneinheit für künstliche Intelligenz, die mit einer riesigen Anzahl von Satzpaaren aus Quell- und Zielsprache, die meisten davon aus dem Internet, trainiert wird.

Diese Abkehr von der Grammatik wurde durchaus negativ gesehen, scheint aber im allgemeinen Hype über künstliche Intelligenz alternativlos zu sein. So erklärt sich leider auch, warum viele der bequemerweise vollautomatisch übersetzten Hilfetexte von Microsoft völlig unverständlich sind. Das typische Beispiel “Konsole Nachrichten nachverfolgen Semaphore verwenden” zeigt, dass der automatische Übersetzter weder das Substantiv-Paar am Satzanfang richtig deuten, noch das Substantiv am Satzende vom im Englischen gleichlautenden Infinitiv unterscheiden konnte. Den Originalsatz “Console messages track semaphore use” hätte man viel eher mit “Die Nachrichten der Konsole protokollieren die Verwendung von Semaphoren.” übersetzen sollen.

Diese Fragestellungen werden wir im Informatik-Kurs der Jahrgangsstufe 12 noch ausführlich behandeln, so dass auch der zweite Teil des Nachmittages sehr gewinnbringend war und interessante Einblicke ermöglichte.