Mathematik Lass knacken

Ein emeritierter Bremer Mathematik-Professor will Volksbelustigung plus Mathe zur »Schwarmintelligenz« formen

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Blechernes Knacktier: Kann man damit einen Heringsschwarm imitieren?

Was ist grün und stinkt nach Fisch? Mit dieser Frage werden die Fans des SV Werder Bremen bei Auswärtsspielen gelegentlich in Sprechchören konfrontiert. Hoffentlich erfahren die Chorsprecher nie von den Ergebnissen eines mathematischen Feldversuchs, der am vergangenen Wochenende ein Bremer Volksfest begleitete. Wie viel Hering steckt im Bremer?, war die Frage der Forscher. Das Ergebnis: reichlich!

Das Jahr der Mathematik gebiert wahrhaft Erstaunliches. Zwischen Buden fürs Essen und Trinken und Bühnen für Kleinkunst und Rockmusik bietet das »Viertelfest« ein außerordentliches Kontrastprogramm: Mathe!

Es geht um positive dynamische Systeme am Beispiel der Konsensbildung innerhalb eines Schwarmes. Ein leibhaftiger Professor doziert: Ulrich Krause, Mathematiker und Emeritus der Universität Bremen. Ein Student erläutert verschiedenfarbige Kurven eines auf die Zeltwand projizierten Diagramms. Und das Publikum, je nach Niederschlagsmenge mal ein paar Dutzend, mal ein paar Hundert Interessierte, stöhnt nicht, pfeift nicht und läuft auch nicht weg. Sondern drückt nach Herzenslust auf blechernen »Knackinsekten« herum.

Das mathematische Experiment hinter dem Event lautet: Schaffen die Bremer im Schwarm, was andere Schwarmbildner wie Vögel, Fische, Ameisen und sogar Glühwürmchen hinkriegen: Synchronisation? Ohne dass ihnen einer erklärt, wie das geht? Die Bremer knacken drauflos, und schnell wird hörbar: Aus der Knackophonie entstehen Rhythmen, Strukturen, ein Hauch von Ordnung. Regelrecht bejubelt werden Synchronisationen mit Werten um 0,5 auf einer Skala zwischen null (Chaos) und eins (sinusförmiger Idealfall). Aber dann geht wieder alles durcheinander.

»Knacke, wenn dein Nachbar knackt!« Diese Anweisung simuliert die offenbar instinktive Orientierung von schwärmenden Fischen, Vögeln und Insekten am Artgenossen nebenan. So entstehen gekoppelte Oszillationsprozesse, deren Berechnung den Mathematikern enorme Probleme bereitet. Die Gleichungen oder besser Gleichungssysteme, mit denen man den Anteil von Fisch im Bremer bestimmen könnte, liegen vor. Indes: Bis heute kann sie niemand lösen.

Eine solche gelungene Synchronisation in Gruppen mit vielen Individuen, aber ohne Regie und Führer, wird populärwissenschaftlich gern »Schwarmintelligenz« genannt. Auch die Universität Bremen schwärmte vom »größten deutschen Experiment über Schwarmintelligenz«. Doch das ist Unfug, denn Individuen können sich auch für ziemlich unintelligente Aktionen zusammentun und synchronisieren. Wenn in Bremen überhaupt Schwarmintelligenz sichtbar wurde, dann in der zielgerichteten Bewegung einer überraschend großen Gruppe von Volksfestbesuchern: weg von Würstchen, Bier und Rockmusik. Hin zum Matheprof.