Dr. Hans Georg Zimmermann - Den Zielen der Menschen auf der Spur
Wer entscheiden muss, braucht Prognosen: Energieversorger müssen wissen, wie viel Strom ein Windpark erzeugen wird – um etwa eine Flaute rechtzeitig mit anderen Stromerzeugern kompensieren zu können. Die Bahn benötigt Vorhersagen über den Stromverbrauch ihrer Züge, um die konzerneigenen Kraftwerke zu steuern. Pharmafirmen müssen berechnen, wie sich die schwankende Qualität der Heilkräuter so ausgleichen lässt, dass das Medikament immer die gleiche Wirkstoffkonzentration hat. Auch für einen neuen Produktionsstandort muss eine Firma viele Faktoren berücksichtigen: Wie entwickeln sich Löhne, Transportkosten und Rohstoffpreise? Für all dies entwickeln Siemens- Forscher maßgeschneiderte Software. Ihr wichtigstes Werkzeug: SENN, die„Software-Entwicklungsumgebung für neuronale Netze“.
Hans Georg Zimmermann ist heute der führende Experte von Siemens auf diesem Gebiet. Es geht darum, Software zu entwickeln, die ähnlich wie die Nervenzellen (Neuronen) im menschlichen Gehirn arbeitet, also aus Beispielen lernt und auf dieser Basis Entscheidungen trifft.„Mit neuronalen Netzen lassen sich aus vergangenen Ereignissen Informationen für die Zukunft gewinnen“, erklärt Zimmermann, der an der Bonner Universität Mathematik studierte und sich dabei vor allem mit dem Verhalten von dynamischen Systemen beschäftigte. 1987 promovierte er über die Spieltheorie, in der die Beteiligten – etwa die Börsenhändler – als Teilnehmer an einem großen Spiel aufgefasst werden. „Der Boom der künstlichen neuronalen Netze hatte mich fasziniert, da ich hier mein Wissen über dynamische Systeme sehr gut einbringen konnte.“
Er war zur rechten Zeit am richtigen Ort: Kurz nach seinem Eintritt bei Siemens im Jahr 1987 gründete CT eine Arbeitsgruppe, die herausfinden sollte, ob neuronale Netze für Siemens interessant Ergebnisse liefern könnten. Zunächst lag der Fokus auf Bild- und Spracherkennung und Robotersteuerung, heute stecken neuronale Netze von Siemens auch in Stahlwalzwerken, Kläranlagen oder Waschmaschinen, die mit ihrer Hilfe effizienter und ressourcen schonen der arbeiten. Zimmermann war zudem von Anfang an überzeugt, damit auch neue Methoden für die quantitative Analyse ökonomischer Phänomene, wie die Entwicklung von Strompreisen, entwickeln zu können. „Ich wollte heraus finden, mit welchen mathematischen Mitteln man neuronale Netze dazu bringen kann, aus den Daten das Wesentliche zu lernen“, sagt er.
Bei den Strompreisen wäre das etwa die Abhängigkeit von Märkten wie Gas, Kohle und Öl. Eine zentrale Rolle spielen die Ziele der Handelnden. Ein Energieunternehmen will Strom auch in fünf Jahren möglichst günstig einkaufen. Welche Strategien hat es in der Vergangenheit dafür eingesetzt? Welche Rahmenbedingungen werden in fünf Jahren gelten? Mit Hilfe solcher Daten konstruieren die Siemens-Forscher ein dynamisches Modell, das die Entwicklung simuliert. Mittlerweile gibt es über 60 industrielle Anwendungen, für die Zimmermann die mathematischen Voraussetzung en geschaffen hat. Die Architekturen der Software-Systeme sind durch 22 Patente geschützt, die auf sein Konto gehen.