Ressourcenknappheit und Umweltschutz: Die IT-Welt und die Gretchenfrage

In der Computerwelt dreht sich üblicherweise alles um Hardware, Code, Frameworks und Gadgets. Die nach Goethe aktuell wohl brennendste Greta-(Thunberg)-Frage aber lautet: Wie hast du‘s mit dem Umweltschutz? Doch was um Himmels willen soll Umweltschutz mit der IT-Welt zu tun haben?

Wir nehmen unser Smartphone in die Hand – Akku leer, Bandbreite erschöpft, Downloadvolumen aufgebraucht. Wir brauchen ein Buch – Laden geschlossen, Buch ausverkauft, Ersatz auch online gerade nicht lagernd oder nicht lieferbar. Wir müssen ins Krankenhaus – Warteraum überfüllt, Spezialist nicht verfügbar, Diagnosegerät hoffnungsvoll ausgebucht. Wir fahren auf Urlaub – Stau auf der Autobahn, Flug überbucht, Liegestühle vergeben, Hotelbuffet innerhalb kürzester Zeit leergefräst. Was das alles mit IT zu tun haben soll? In allen Fällen sprechen wir von Ressourcenknappheit, oder mathematisch ausgedrückt: Um das Problem der dynamischen Ressourcenallokation.

Ressourceneinsatz: effizient und intelligent?

Noch nie sind allerdings unsere Ressourcen so effizient für die Produktion von Gütern und Erbringung von Dienstleistungen eingesetzt worden wie heute. Dank Umweltschutzmaßnahmen wie Emissionsgrenzwerten, Katalysatoren und Recycling sinkt die Umweltverschmutzung in unseren westlichen Industrieländern teils dramatisch. Die durchschnittliche Lebenserwartung ist dank des medizinischen Fortschritts weltweit nach wie vor im Steigen begriffen. Und doch gibt es sie, die einleitend geschilderten Alltagsimpressionen, und das in unseren modernen Zeiten mit rasant steigenden Rechnerkapazitäten, Warenwirtschaftssystemen, Personalplanungsprogrammen und Verkehrsleitsystemen.

Herausforderung „dynamische Ressourcenallokation“

Selbst für Spezialisten ist dynamische Ressourcenallokation kein triviales Problem. Es handelt sich um die Lösung mathematischer Fragestellungen, die deshalb so komplex sind, weil enorm viele Akteure unplanbar und unberechenbar agieren und Algorithmen auf plötzliche Veränderungen in Rahmenbedingungen und zeitlichen Entwicklungen schwer angemessen reagieren können. Was den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) erschwert: KI braucht Feedback-Mechanismen. Je rascher ein Rechenschritt mit positivem Feedback verknüpft werden kann, desto leichter lernt die Maschine. Komplexe Probleme bestehen aber genau darin, dass der Erfolg oder Misserfolg einer Aktion erst nach einer Vielzahl von Handlungsschritten gemessen werden kann ‒ wenn