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Netzwerkforschung: So tickt das Wir

Von Max Rauner

Wie entsteht Börsenpanik - wie Nächstenliebe? Netzwerkforscher wollen die Gesellschaft verstehen, indem sie unsere Verbindungen erforschen. Sie sammeln digitale Spuren, die wir täglich hinterlassen, und stellen nun fest: Viele scheinbar komplexe Phänomene folgen einem verblüffend einfachen Gesetz.

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Sozialnaturwissenschaft: Total vernetzt

Zuerst tauchte George in Dayton, Ohio auf, er sah noch jung aus. Zwei Monate später wurde er in einem Restaurant in Kentucky gesehen, dann an einer Tankstelle in Tennessee. In Dallas fand man ihn auf dem Boden eines Bordells. Drei Jahre nach seinem ersten Auftritt verliert sich seine Spur in Michigan. "Er sieht ziemlich alt aus", notierte sein letzter Besitzer im Internet.

George ist eine Dollarnote. Dass man heute weiß, wie er durch die USA reiste, ist Hank Eskins Verdienst. Vor elf Jahren stellte er die Webseite WheresGeorge.com ins Netz, benannt nach George Washington, dessen Konterfei die Ein-Dollar-Scheine schmückt. Eskin wollte den Weg von Geldscheinen verfolgen, nur so zum Spaß. Auf der Webseite kann jeder die Seriennummer und Position eines Dollarscheins eingeben. 18 Millionen Scheine wurden bereits mehr als einmal gesichtet, für den Rekordhalter aus Dayton sind 15 Besitzer dokumentiert, er legte 6700 Kilometer zurück.

Für Eskin war WheresGeorge ein Spiel, für den Physiker Dirk Brockmann eine Offenbarung. Brockmann suchte nach einem Weg, die Ausbreitung von Seuchen vorherzusagen, und dafür musste er wissen, wie die Menschen sich durch die Welt bewegen. Eskins Seite war die Lösung. Denn wo Geld von Hand zu Hand geht, werden auch Viren übertragen. Als Brockmann mit zwei Kollegen vom Max-Planck-Institut für Selbstorganisation die Daten analysierte, entdeckten sie eine Art Naturgesetz für das Bewegungsmuster der Amerikaner.

Die Forschungsarbeit steht für einen neuen Trend. Die einen nennen ihn Computational Social Science, die anderen Sozialphysik oder Netzwerkforschung. Wissenschaftler aller Disziplinen mischen dabei mit, ihr Ziel ist ambitioniert: Sie wollen soziale Phänomene mit naturwissenschaftlichen Methoden beschreiben. Ob Panikverkäufe an der Börse, die Verbreitung von Gerüchten und Krankheiten oder Glücksgefühle in einer Gruppe - die Wissenschaftler suchen nach einfachen Gesetzmäßigkeiten im sozialen Gewusel.

Wie Menschen reisen, sei auf den ersten Blick eine komplizierte Angelegenheit, sagt Dirk Brockmann. Die meisten legen kurze Wege zur Arbeit oder zur Schule zurück, andere fahren auf Dienstreise oder in den Urlaub. Die Forscher hatten mit einem statistischen Durcheinander gerechnet. Doch dann stellten sie fest, dass dieses Verhalten einer einfachen Regel folgte: Die Anzahl derjenigen, die eine bestimmte Strecke am Tag reisen, nimmt mit zunehmender Reisestrecke ähnlich ab wie die Schwerkraft, wenn man sich von der Erde entfernt - Potenzgesetz, Mathematik achte Klasse. "Das hat uns alle überrascht ", sagt Brockmann. "In der Physik sind das die einfachsten Gesetzmäßigkeiten, die man kennt." Die Simulation der Seuchenausbreitung wurde dadurch enorm vereinfacht. Brockmann ist heute Professor in Illinois und ein gefragter Experte für die Vorhersage der Schweinegrippe in den USA. Als Nächstes will er die Bewegungsmuster in Deutschland mithilfe von Geocaching erforschen, eine Art Schatzsuche mit GPS-Geräten.

Die Gesellschaft als Netzwerk sozialer Atome

Doch wie berechenbar ist eine Gesellschaft, deren Mitglieder Gefühle und einen freien Willen haben? "Als Physiker kann man davon ausgehen, dass ein Elektron wie das andere ist, während Sozialwissenschaftler auf diesen Luxus verzichten müssen", stellte der Quantenphysiker Wolfgang Pauli einst fest. Vergeblich versuchten große Gelehrte wie Adam Smith, Friedrich Engels und Auguste Comte, die Gesellschaft zu beschreiben wie andere eine Maschine oder das Sonnensystem. Comte wollte die Soziologie ursprünglich sogar "Sozialphysik " nennen. Die modernen Sozialnaturwissenschaftler nehmen nun einen neuen Anlauf. Sie betrachten die Gesellschaft als Netzwerk sozialer Atome. So wie man den Siedepunkt von Wasser berechnen kann, ohne jedes Atom zu verfolgen, versuchen sie, die Gesellschaft zu verstehen, ohne die Beweggründe jedes Einzelnen zu kennen.

Das Projekt ist nicht so verrückt, wie es klingt. Schon auf begrenztem Raum lässt sich feststellen, dass Menschen sich in manchen Situationen wie berechenbare Teile einer Masse verhalten. Der Physiker Dirk Helbing hat mit seinem Doktoranden Anders Johansson die Massenpaniken während der Pilgerrituale in Mekka erforscht. Sie konnten zeigen, dass kurz vor einer Panik zunächst Stop-and-go-Wellen in der vorwärtsstrebenden Masse auftreten. Nimmt das Gedränge weiter zu, wird die Bewegung turbulent, und die in der Menge eingekeilten Menschen werden ruckartig hin und her geworfen. Der eben noch flüssige Menschenstrom verhält sich so, als wäre er einem Erdbeben ausgesetzt. Um das zu verstehen, muss man nicht wissen, welche Ängste jeder Einzelne gerade aussteht. Automatische Videoanalysen sollen nun helfen, die Gefahr frühzeitig zu erkennen.

Auch für Staus, Fußgängerströme und Vogelschwärme konnten die Wissenschaftler realitätsgetreue Modelle entwickeln. Nun wollen sie einen Schritt weiter gehen und gesellschaftliche Phänomene auf Gesetzmäßigkeiten untersuchen. Der Physiker Helbing forscht heute an der ETH Zürich - als Soziologieprofessor. Er simuliert am Computer die Entstehung von Normen und Altruismus in der Gesellschaft und fordert "ein Apollo-Programm für die Sozialwissenschaften ". Er sagt: "Wir geben Milliarden von Dollar aus, um den Ursprung des Universums zu verstehen, aber wir kennen immer noch nicht die Bedingungen für eine stabile Gesellschaft, eine funktionierende Ökonomie oder Frieden."

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
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1. komisch
grummeln, 26.12.2009
Zitat von sysopWie entsteht Börsenpanik - wie Nächstenliebe? Netzwerkforscher wollen die Gesellschaft verstehen, indem sie unsere Verbindungen erforschen. Sie sammeln digitale Spuren, die wir täglich hinterlassen, und stellen nun fest: Viele scheinbar komplexe Phänomene folgen einem verblüffend einfachen Gesetz. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,666614,00.html
"Die Forscher hatten mit einem statistischen Durcheinander gerechnet. Doch dann stellten sie fest, dass dieses Verhalten einer einfachen Regel folgte: Die Anzahl derjenigen, die eine bestimmte Strecke am Tag reisen, nimmt mit zunehmender Reisestrecke ähnlich ab wie die Schwerkraft, wenn man sich von der Erde entfernt - Potenzgesetz, Mathematik achte Klasse. "Das hat uns alle überrascht ", sagt Brockmann" Soso, der Herr Professor war davon überrascht, dass die Menschen wesentlich häufiger die 5km zur Arbeit fahren, als die 2.000km in den Urlaub fliegen.... Sowas aber auch, wer konnte damit schon rechnen....
2. Wow! Das ist also heute Wissenschaft?
yast2000 26.12.2009
Zitat von sysopWie entsteht Börsenpanik - wie Nächstenliebe? Netzwerkforscher wollen die Gesellschaft verstehen, indem sie unsere Verbindungen erforschen. Sie sammeln digitale Spuren, die wir täglich hinterlassen, und stellen nun fest: Viele scheinbar komplexe Phänomene folgen einem verblüffend einfachen Gesetz. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,666614,00.html
Kleine Jungs im Sandkasten bauen sich eine Burg und halten diese für die Welt? Der Dollarschein hat jetzt schon selbst eine Seele? Wenn ich Hype's untersuche, erzeuge ich erst einmal selbst einen? Herzlichen Glückwunsch! Jeder pubertierende Teenager hat vermutlich mehr zur Welt zu sagen...
3. der Nutzen entsteht erst auf dem 2. Blick
lumba-lumba 26.12.2009
es wird bei alldem zunächst nichts greifbares rauskommen, genausowenig wie bei flügelschlagenden Chaos-Schmetterlingen, inversen Fuzzylogic-Pendeln, neuronalen Supercomputern, revolutionären Nanoröhren oder Klimaforschungsmodellen... trotzdem machen solche Themen Spass und halten das wissenschaftliche Interesse wach... der ein oder andere Schüler wird daraufhin seine Freude an den Natur- und Ingenieurswissenschaften entdecken und später als Biotechnologe, Physiker, Hard- oder Softwareentwickler oder Projektmanager der Gesellschaft ein mehrfaches zurückgeben, als diese Spielereien zunächst kosten... darum finde ich das eigentlich ganz gut
4. aw
kdshp 26.12.2009
Zitat von sysopWie entsteht Börsenpanik - wie Nächstenliebe? Netzwerkforscher wollen die Gesellschaft verstehen, indem sie unsere Verbindungen erforschen. Sie sammeln digitale Spuren, die wir täglich hinterlassen, und stellen nun fest: Viele scheinbar komplexe Phänomene folgen einem verblüffend einfachen Gesetz. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,666614,00.html
Hallo, warum sollten sie das nicht tuen ? Komische sache der bericht wäre so wie die feststellung das fische um an die quelle des flusses zu kommen gegen den strom schwimmen müssen. Oder das wenn alle um 16 uhr feierabend haben um 16.30 stau ist also diese ganze forschung geht oft von viel zu hohen erwartungen aus und mein gott wir menschen sind nun mal alle nicht so verschieden wie wir es gerne hätten. Übrings so berichte/forschungen folgen auch einfachen gesetzmäßigkeiten !
5. Wie bitte?
abita 26.12.2009
Zitat von sysopWie entsteht Börsenpanik - wie Nächstenliebe? Netzwerkforscher wollen die Gesellschaft verstehen, indem sie unsere Verbindungen erforschen. Sie sammeln digitale Spuren, die wir täglich hinterlassen, und stellen nun fest: Viele scheinbar komplexe Phänomene folgen einem verblüffend einfachen Gesetz. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,666614,00.html
Donnerwetter, jetzt werden sogar Hubs als quasi neuronale Netzwerke umfunktioniert. Dieser ganze Aufwand ist doch für die Katz. Das kommt mir vor wie in der Schule, wo der Lehrer das Kind eines Meinungsforschers fragt, wieviel 2+2 sei. Antwort: "Wollen Sie den Trend, eine Hochrechnung oder das amtliche Endergebnis?" Und dafür wird auch noch Geld ausgegeben.
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Heft 1/2010

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Glück
Glücksgefühle stecken an: Das Bild links zeigt ein Netzwerk von 1020 Menschen, eine Momentaufnahme aus der Kleinstadt Framingham im Jahr 2000. Jedes Quadrat steht für einen Mann, jeder Kreis für eine Frau. Gelb heißt: Diese Person ist glücklich; Blau: Sie ist unglücklich; Grün: dazwischen; rote Linien: verheiratet oder befreundet; schwarze Linien verbinden Geschwister. Glückliche und unglückliche Menschen bilden oft Cliquen. Sie ziehen sich nicht nur gegenseitig an, sagen Forscher, sondern infizieren ihre Freunde und sogar die Freunde von Freunden von Freunden.
Kommunikation
Wer telefoniert wie lange und mit wem? Das hat ein Mobilfunkbetreiber Netzwerkforschern verraten. Er stellte ihnen die anonymisierten Verbindungsdaten von sieben Millionen Menschen zur Verfügung. Die Grafik zeigt das Umfeld einer Person (schwarz eingekreist) bis zu einer Entfernung von sechs Kontakten. Jeder Punkt stellt einen Menschen dar. Eine Linie wird gezogen, wenn zwei Personen sich gegenseitig mindestens je einmal angerufen haben. Die Farbe zeigt die Gesamtgesprächsdauer während einiger Wochen an (Gelb: eine Minute, Blau: zehn Minuten, Lila: hundert Minuten). Diese ist ein Maß für die Stärke der Beziehung. Schwache (gelbe) Verbindungen sind die wichtigsten für den Zusammenhalt des gesamten sozialen Netzes. Werden sie unterbrochen, zerreißt es. Neuigkeiten verbreiten sich dagegen am schnellsten über die mittelstarken Verbindungen (grün/blau).
Kooperation
Die ersten sozialen Netze, die Forscher mithilfe des World Wide Web studierten, waren ihre eigenen. Das Bild zeigt das Netz von 13.000 Festkörperphysikern, abgeleitet aus Artikeln, die sie mit Kollegen während eines Zeitraums von vier Jahren veröffentlicht haben. Jeder Punkt stellt einen Autor dar. Je größer der Punkt, desto mehr Co-Autoren hatte die Person, je weiter innen er liegt, desto besser ist sie vernetzt. Die Physiker im inneren Zirkel haben jeweils mit rund 100 Kollegen zusammengearbeitet. Sie bilden die Hubs der Gemeinschaft: Informationsdrehscheiben, die Abkürzungen im Netz schaffen. Solche Analysen sollen verborgene Cliquen und Hierarchien offenlegen.
Reisen
Wenn Menschen reisen, reisen auch Viren. Um die Ausbreitung von Seuchen zu simulieren, studieren Netzwerkforscher daher Bewegungsmuster. Dirk Brockmann hat die Spuren von Geocachern analysiert: Menschen, die mit GPS-Geräten auf Schatzsuche gehen und kleine Marken von einem Schatz zum nächsten bringen (gerade Linien; www.geocaching.com). Die Geocacher sind nicht repräsentativ, ihre Mobilität ist aber weltweit ähnlich. Die Forscher glauben daher, dass sie universellen Gesetzmäßigkeiten auf der Spur sind.
Muster im sozialen Gewusel
Panik
Wenn Menschen panisch aus einem Raum fliehen, drängeln und schubsen sie. Dadurch verkeilen sie sich an Türen und Engstellen, es bildet sich ein Pfropfen. Würden sie langsamer gehen, wäre der Raum schneller evakuiert. Eine Säule in der Nähe des Ausgangs kann die Situation entschärfen, fanden Panikforscher heraus.
Sex
Wie sich Aids in der Bevölkerung ausbreitet, haben US-amerikanische Epidemiologen simuliert. Wenn jeder Zehnte polygam lebt, verbreitet sich das HI-Virus schneller als durch "Superspreader", die ihren Partner oft wechseln. Das Bild zeigt das Netz sexueller Kontakte nach zehn Jahren in einer Simulation mit zwei Ethnien.
Politik
Die Verlinkung politischer Blogs haben US-Forscher während des Präsidentschaftswahlkampfs von John Kerry gegen George W. Bush untersucht. Liberale (blau) und konservative (rot) Blogger zitierten vor allem Blogs und Kommentare aus dem eigenen Lager. Einziger Unterschied: Die Konservativen waren etwas besser vernetzt.
Gemeinschaft
In dieser Simulation spielen Menschen (farbige Punkte) ein fiktives Spiel. Sie kopieren die Strategie ihres erfolgreichsten Nachbarn und ziehen um, wenn sie anderswo mehr Erfolg haben. Trotz einer egoistischen Grundhaltung bilden sich Gruppen, deren Mitglieder kooperieren. Die Anwendung aufs echte Leben steht noch aus.
Geld
Wie die 100 größten deutschen Unternehmen durch Kapitalbeteiligungen vernetzt sind, zeigt das Max-Planck-Institut für Gesellschaftsforschung alle zwei Jahre. Hätte man solche Daten für das internationale Kreditgeschäft gehabt, hätte man einige Risiken vielleicht früher erkannt. Dafür müsste das System transparenter werden.


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