Porträt Dorothea

Dorothea Wagner

Algorithm Engineering

Dorothea Wagner ist Professorin für Informatik am KIT in Karlsruhe. Im Verlauf ihrer Karriere erhielt sie zahlreiche Ehrungen, darunter das GI-Fellowship (2008), den Google-Focused Research Award (2012) und die Werner Heisenberg-Medaille der Alexander von Humboldt Stiftung (2018). Im Jahr 2016 wurde sie darüber hinaus in die acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften gewählt und 2019 erhielt sie als erste Frau die höchste Auszeichnung der deutschsprachigen Informatik-Community, die Konrad-Zuse-Medaille. Seit dem 1. Februar 2020 ist sie Vorsitzende des Wissenschaftsrates.

Christina Haaf von Komm, mach MINT sprach mit Prof. Wagner über ihren Weg in die Informatik.

Frau Prof. Wagner, erst einmal herzlichen Dank für das Gespräch. Sie haben als erste Frau die Konrad-Zuse-Medaille verliehen bekommen. Wie sind Sie zur Informatik gekommen?

Über die Mathematik. Die habe ich schon als Kind geliebt, Knobeleien, logische Spielereien haben mich immer fasziniert. Mein Vater war Lehrer für Physik und Chemie, er hat seine Begeisterung für Naturwissenschaften an seine Kinder weitergeben. Die Informatik habe ich zunächst nur als Nebenfach gewählt, welches ich für die Mathematik brauchte. Als Verlegenheitslösung, aber auch aus Neugier. Im Studium hat mir die Informatik dann immer besser gefallen. Es gibt eine Menge Überschneidungen zwischen den beiden Fächern: die diskrete Mathematik mit der Graphentheorie ist für die Informatik eine wichtige Grundlage.

Und wann ist dann die Entscheidung für die Informatik gefallen?

Nach der Habilitation war es für mich klar, dass ich eine Professur in der Informatik haben möchte. Der stärkere Praxisbezug gab den Ausschlag. Und ich kann Mathematik und Informatik zusammenbringen. Mein Schwerpunkt ist das sogenannte Algorithm Engineering. Das ist eine Methodik für die Entwicklung und Erforschung von Algorithmen, die dazu beiträgt, die durch die immer größer werdende Komplexität von informatischen Anwendungen entstehenden Lücken zwischen Theorie und Praxis zu überwinden. Dabei stehen Mathematik und Theoretische Informatik für beweisbare Garantien über das Verhalten der Algorithmen, während das „Engineering“ für den praktischen Nachweis der Anwendbarkeit steht.

In welchen praktischen Bereichen arbeiten Sie mit dem Algorithm Engineering?

Ich habe viel in dem Bereich Verkehr gearbeitet.  Algorithmen, die an meinem Institut entwickelt wurden, werden beispielsweise in der Routenplanung und in der Fahrplanauskunft eingesetzt. Ein wichtiges mathematisches Fundament für die dort benötigten Algorithmen liefern die Graphentheorie und die Geometrie, um Straßen- und Schienennetze abzubilden. Mittlerweile arbeite ich an der Optimierung von Energiesystemen. Dort geht es um Strom-Netze, genauer darum, wie diese unter Einbeziehung der erneuerbaren Energien gesteuert werden können. Eine hochspannende Frage, die wir heute noch nicht beantworten können und für die wir noch viel Grundlagenforschung brauchen.

Und was passiert, wenn gar nicht klar ist, wie ein neuer Ansatz aussehen soll? 

Das ist wie im richtigen Leben. Wir gehen Schritt für Schritt vor. In der Algorithmik gibt es die Methode „Divide-and-Conquer“, bei der wir ein komplexes Problem in einfachere Teilprobleme aufteilen und dann die Lösungen der Teilprobleme zu einer Lösung des komplexen Problems zusammensetzen. In der Mathematik und der Theoretischen Informatik vereinfachen wir auch. Wir ignorieren zu Beginn komplexe Anteile des Problems, entwickeln eine Lösung für das vereinfachte Problem und erhöhen dann den Grad der Komplexität schrittweise. 

Dieser Ansatz ließe sich vermutlich auch auf das Thema mehr Frauen in Führung in der Wissenschaft beziehen. Wie verlief ihr Start in die wissenschaftliche Karriere in den achtziger Jahren? 

Es gab sicherlich Vorbehalte, aber ich bin immer sehr unterstützt worden, insbesondere von meinem Doktorvater. Schon in der Endphase meines Studiums bin ich von einem meiner Professoren, der vielleicht nicht eine Karriere als Professorin für mich im Auge hatte, zur Promotion ermutigt worden. Ohne diese Ermutigungen, die von mehreren Seiten kamen, hätte ich vermutlich nicht weitergemacht. Ich bemühe mich auch heute, diese Kultur der Ermutigung weiterzugeben und engagiere mich als Mentorin in unterschiedlichen Mentoring-Programmen. Ganz klar ist, eine wissenschaftliche Karriere ist kein Selbstläufer, sondern Ergebnis harter Arbeit. Ein wohlwollendes, unterstützendes Umfeld und gute Rahmenbedingungen, wenn zum Beispiel in der Promotionsphase Kinder kommen, sind extrem wichtig. Mittlerweile gibt es zahlreiche Aktivitäten und Programme, um solche günstigen Bedingungen in den Hochschulstrukturen zu verankern und damit für mehr Frauen auch in Führungsetagen der Wissenschaft zu sorgen. Aber nicht alle Probleme sind aus der Welt zu schaffen. Ein offenes Ohr für seine Kolleginnen und Kollegen zu haben, ist immer wichtig, manchmal sind sehr individuelle Lösungen gefragt.

Viele Frauen bleiben der Informatik fern. Müssten wir jetzt sozusagen die Komplexität der Maßnahmen erhöhen, um mehr junge Frauen für die Informatik zu begeistern?

Ein guter Anfang ist gemacht. In der Mathematik sind mittlerweile fast die Hälfte der Studierenden Frauen, in der Informatik sind es bei den Studienanfängerinnen über 20 %. Immer noch zu wenige, angesichts der vielen, guten Maßnahmen, die es seit mehr als 20 Jahren gibt. Hier scheint es mir sinnvoll, zu hinterfragen, ob die bestehenden Ansätze immer noch die richtigen sind. Wirkanalysen und längerfristige Evaluationen solcher Maßnahmen unterstützen dabei, zu lernen, wie sie weiterentwickelt werden müssen. 

Das Image der Informatik ist ambivalent, selbst im innovativen Silicon-Valley sind Frauen deutlich unterrepräsentiert. Werden junge Frauen dadurch abgeschreckt?

Möglich. Meine Erfahrung ist, dass sich Frauen schon früh mehr Gedanken über Fragen wie Berufsmöglichkeiten, die Vereinbarkeit von Privatem und Beruf machen als Männer. Und deswegen vielleicht ein scheinbar weniger risikoreiches Studienfach wählen. Das Gute an der Informatik ist aber: sie hat ein unglaublich breites Spektrum. Ich rede nicht nur von der guten Bezahlung, sondern von den hochspannenden Themen, die dort zu bearbeiten sind. Wenn ich mir meine Absolventinnen und Absolventen angucke, dann arbeiten sie zudem in ganz unterschiedlichen Kontexten. Einige sind im Silicon Valley, andere wiederum in kleineren, mittelständischen Unternehmen mit einer vielleicht persönlicheren Unternehmenskultur.

Meinen Sie, dass die Vielfalt ein starkes Argument für die Informatik ist?

Auf jeden Fall. Als Vize-Präsidentin der DFG habe ich einmal eine Studie in Auftrag gegeben, um herauszufinden, ob es interdisziplinäre Projekte schwerer haben finanzielle Förderung zu bekommen. Eine der Erkenntnisse, die dabei quasi als Nebenprodukt zu Tage trat, war, dass kein anderes Fach mit so vielen Bereichen interagiert wie die Informatik. Diese Interdisziplinarität bedeutet auch für die Studierenden viele mögliche Kombinationen und Schwerpunktsetzungen, für die wiederum unterschiedliche Motivationen und Fähigkeiten gefragt sind. Darunter, das kann ich nur immer betonen, sind hochspannende Fragestellungen.

Was würden Sie jungen Frauen in der Berufsorientierungsphase raten?

Mein Rat: Nicht den dritten Schritt vor dem ersten machen und sich zu früh entmutigen zu lassen. Ich habe damals als ich mich für die Mathematik entschied, nicht gewusst, was dabei später beruflich rauskommt. Das hat sich alles entwickelt. Wichtig ist erst einmal das Interesse und die Neugier.

Foto: Wissenschaftsrat, Svea Pietschmann

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