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Selten hat man alle möglichen Informationen vorliegen, die man für eine Entscheidung idealerweise benötigen würde. Genau für solche Situationen entwickelt Setareh Maghsudi Algorithmen. Diese helfen, in Situationen der Unsicherheit die bestmögliche Entscheidung zu treffen. Die neu ernannte Professorin leitet seit dem 1. August 2023 an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum das Learning Technical Systems Lab.

Anwendung in Medizin, erneuerbare Energie und Ausbildung

Algorithmen für die Entscheidungsfindung können in vielen verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen, beispielsweise in der Medizin, wenn evaluiert werden muss, welcher medizinische Test für eine bestimmte Patientin am geeignetsten ist. „Das kann zum Beispiel ein Bluttest sein oder ein MRT – je nach individueller Situation des zu Behandelnden“, veranschaulicht Setareh Maghsudi. „Da solche Tests teuer sind, muss gut ausgewählt werden, welches Verfahren sinnvoll ist.“

Entscheidungsalgorithmen, wie sie die Bochumer Forscherin entwickelt, können aber auch in anderen Szenarien nützlich sein, etwa im erneuerbare Energiebereich. „Wind- oder Solarstrom werden nicht kontinuierlich gewonnen, die erzeugte Strommenge ist unsicher“, erklärt Maghsudi. „Unsere Algorithmen können helfen zu entscheiden, wie die verfügbare Energie bei Engpässen auf die verschiedenen Abnehmer verteilt werden sollte.“

Ein weiteres Beispiel ist die personalisierte Bildung, bei der die KI-Algorithmen den Schülern auf der Grundlage ihres Hintergrunds, ihrer bisherigen Leistungen und ihrer Ziele individuelle Vorschläge für den Lehrplan unterbreiten. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Anwendungen im Ingenieurwesen, zum Beispiel der Robotik und der mobilen Kommunikation, im Finanzwesen, in der Landwirtschaft und in vielen anderen Bereichen.

Komplexe Systeme mit Abhängigkeiten

Dabei setzt sich die Arbeitsgruppe auch mit komplexen Netzwerken von intelligenten Systemen auseinander, in denen es Abhängigkeiten gibt, das heißt, die Entscheidungen eines jeden Systems wirken sich potenziell auf andere aus. Und sie beziehen nicht nur Maschinen in ihre Berechnungen ein, sondern auch Menschen. „Anders als Maschinen verhalten sich Menschen häufig irrational, weil sie von Emotionen, Gruppenzwang oder vielen anderen Faktoren beeinflusst werden“, sagt Maghsudi. Ein solches Szenario liegt beispielsweise im Internet der Dinge vor. „Hier interagieren nicht nur Objekte, sondern auch Menschen mit Objekten, daher sprechen wir vom Internet of Everything anstelle vom Internet of Things“, sagte Setareh Maghsudi.

Die Forscherin analysiert, wie sich solche Netzwerke mathematisch beschreiben lassen und wie die heterogenen Systeme effizient miteinander interagieren können, zum Beispiel wie sie trotz unterschiedlicher Interessen kooperieren können.