Die Revolution der Rechner

Big Data – riesige Datenmengen und ihre Analyse – sind eine grosse Chance für die Wissenschaft, aber auch eine riesige Herausforderung. Die Digitalisierung unseres Lebens hat zur Folge, dass tagtäglich Unmengen von Daten generiert werden. Was früher Mangelware war und oft mühsam zusammengetragen werden musste, steht heute in Form von enormen Datenbergen zur Verfügung und kann mit neuen technischen Mitteln ausgewertet werden. Die Herausforderung besteht darin, die Daten zu verwalten und sie zu interpretieren. Beides ist angesichts der schieren Menge oft nur schwer zu bewältigen.

Im Dossier des neuen UZH Magazins wird gezeigt, wie sich Forschende an der Universität Zürich mit Big Data beschäftigen. So eröffnet die Auswertung grosser Datenpools der Krebsforschung interessante Perspektiven – neue Genanalysen ermöglichen, die Entstehung und die Zusammensetzung von Tumoren viel besser zu verstehen und massgeschneiderte Medikamente zu entwickeln, die eine gezielte Therapie erlauben. Und die Quantitative Biologie zeigt, wie komplex die Entstehung von Krebsgeschwüren ist und wie unterschiedlich Tumoren sind, die auf den ersten Blick sehr ähnlich erscheinen.

Grosse Datenmengen revolutionieren die Altersforschung. Mit tragbaren Messgeräten vermisst der Gerontopsychologe Mike Martin den Alltag von älteren Menschen. Die gewonnenen Daten dienen dazu, das Verhalten zu verändern und die Lebensqualität zu steigern. Gesundheitsdaten können sehr hilfreich sein für die Erhaltung der Gesundheit und die Therapie von Krankheiten. Doch sie bergen auch Risiken. Dazu gehört, dass sie in falsche Hände geraten und dass Patientinnen und Patienten bevormundet oder diskriminiert werden können. Deshalb müssen wir lernen, auf unsere «digitale Gesundheit» zu achten, sagt der Ethiker Markus Christen im Dossier-Interview.

Für die Verarbeitung von grossen Datenmengen gibt es zwei Möglichkeiten: leistungsstarke Supercomputer oder die Vernetzung vieler Geräte mit beschränkter Rechenkapazität. Der Informatiker Abraham Bernstein tut Letzteres. Er hat eine Software entwickelt, die eine Vielzahl von Rechnern koordiniert und so grosse Rechenleistungen ermöglicht. Bernstein bringt aber nicht nur Computer zusammen, sondern auch Köpfe, die gemeinsam eine Aufgabe lösen. Mit solchen Schwärmen von Mitarbeitern können komplexe Herausforderungen wie das Übersetzen von Texten gemeistert werden. Astrophysiker um Ben Moore schliesslich beschäftigen sich mit einem monumentalen Projekt: Sie wollen mit Hilfe des Supercomputers Piz Daint in einer gigantischen Simulation die Entwicklung des Universums nachvollziehen.