Fußball-WM 2018: Künstliche Intelligenz weiß schon, wer Weltmeister wird
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Krake Paul war das bekannteste WM-Orakel und trat einen neuen Trend los: Tierische Hellseher sagen die Spielergebnisse voraus. Auch bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2018 sind wieder Schweine, Katzen und andere Kreaturen im Einsatz, doch das sind nur Späße für die Medien. Für wissenschaftlich fundierte Prognosen müssen wir an die Technische Universität (TU) Dortmund schauen, denn Statistiker haben dort mit neuen Forschungsmethoden und künstlicher Intelligenz (KI) die WM 2018 simuliert. Sie können mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhersagen: Spanien wird Weltmeister, aber auch Deutschland kann sich wieder Hoffnungen machen.
Maschinelles Lernen erhöht die Leistungsfähigkeit von KI-Anwendungen. Auch Prof. Dr. Andreas Groll von der Dortmunder TU und sein Forschungsteam haben sich dies zunutze gemacht, um Vorhersagen mit höheren Wahrscheinlichkeiten treffen zu können. Ihr Spielfeld: der grüne Rasen in Russland. Ihre Taktik: ein Testen, Vergleichen und Kombinieren verschiedener Statistik-Modelle.
Favorit Spanien: Ergebnis von 100.000 Simulationen
Poisson-Regressionsansatz, Random Forest und Ranking-Ansatz waren ihre drei untersuchten Methoden. Diese wandten die Statistiker in ihrer Studie zunächst retrospektiv auf die vier vorherigen Weltmeisterschaften 2002 bis 2014 an und untersuchten die Güte der Vorhersagen. Dadurch kamen sie zu einer Kombination als bestes Prognose-Werkzeug: Der Random-Forest-Ansatz wird durch Parameter des Ranking-Ansatzes und maschinelles Lernen ergänzt. Und damit analysierten sie die WM 2018.
„Mit diesem Modell haben wir die WM 2018 100.000-mal simuliert und bekommen so Wahrscheinlichkeiten für alle 32 Teilnehmer für den WM-Sieg, aber auch Wahrscheinlichkeiten für das Weiterkommen in den einzelnen Turnierrunden für alle Teams„, erklärt Groll. Am Ende stand für die KI folgende Prognose fest: Mit der höchsten Wahrscheinlichkeit von 17,8 Prozent wird Spanien triumphieren. Die deutsche Nationalmannschaft kann ihren Titel mit einer Wahrscheinlichkeit von 17,1 Prozent verteidigen. Es folgen mit gehörigem Abstand Brasilien (12,3 Prozent), Frankreich (11,2 Prozent) und Belgien (10,4 Prozent).
Wichtiges Viertelfinale: Deutschland kann Weltmeister werden
Entscheidender Faktor hierbei ist die Struktur des Turniers. „Spanien ist gegenüber Deutschland vor allem deshalb leicht im Vorteil, weil Deutschland mit einer vergleichsweise hohen Wahrscheinlichkeit im Achtelfinale ausscheiden könnte„, sagt Groll. Die Mannschaft von Bundestrainer Joachim Löw hat den schwierigeren Weg mit stärkeren Gegner vor sich. Dadurch kalkuliert die KI eine nur 58-prozentige Chance, dass Deutschland das Viertelfinale erreicht. Zum Vergleich: Spanien übersteht das Achtelfinale mit einer Wahrscheinlichkeit von 73,1 Prozent.
Der Algorithmus kommt aber zu einer anderen Prognose, falls Deutschland das Viertelfinale erreicht. Dann geht die KI davon aus, dass die DFB-Elf durchmarschiert und ihren Titel verteidigt. Das gelang zuletzt Brasilien vor 56 Jahren und wäre eine echte Sensation. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler allerdings schon vor dem Beginn der Fußballweltmeisterschaft veröffentlicht. Doch inzwischen hat sich gezeigt, dass auch die größte Rechenleistung nicht alles genau vorhersehen kann: Denn die überraschende Auftaktniederlage von Deutschland gegen Mexiko hat auch die KI nicht angekündigt. Nun heißt es Daumendrücken für das nächste Spiel am Samstag.
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