Künstliche Intelligenz
Aus Softwarefehlern lernen – Teil 2: Warum explodierte Ariane 5 nach dem Start?
Zahlen wirken in Programmen so selbstverständlich, dass viele Entwicklerinnen und Entwickler sie intuitiv wie in der Mathematik behandeln: Addition, Subtraktion, Multiplikation – was soll da schon schiefgehen? In der Praxis lauern hier jedoch zahlreiche Fallstricke. Speicherbegrenzungen, Rundungsfehler, Konvertierungen zwischen Datentypen und die unterschiedliche Behandlung von Ganzzahlen und Gleitkommazahlen führen immer wieder zu katastrophalen Fehlern.

Golo Roden ist Gründer und CTO von the native web GmbH. Er beschäftigt sich mit der Konzeption und Entwicklung von Web- und Cloud-Anwendungen sowie -APIs, mit einem Schwerpunkt auf Event-getriebenen und Service-basierten verteilten Architekturen. Sein Leitsatz lautet, dass Softwareentwicklung kein Selbstzweck ist, sondern immer einer zugrundeliegenden Fachlichkeit folgen muss.
Die Teile der Serie „Aus Softwarefehlern lernen“:
Muster 2: Überlauf, Arithmetik und Präzision: Wenn Zahlen kippen
Ein ikonisches Beispiel dafür ist der Fehlschlag des ersten Ariane-5-Starts im Jahr 1996. Nur 37 Sekunden nach dem Start verließ die Rakete ihre Flugbahn, begann sich unkontrolliert zu drehen und zerstörte sich schließlich selbst. Die Ursache war nicht ein Materialproblem oder ein Defekt an der Rakete, sondern ein Softwarefehler in der Trägheitsnavigationssoftware.
Konkret versuchte das System, einen 64-Bit-Gleitkommawert in einen 16-Bit-Integer zu konvertieren. Der Wert war für die Ariane 5 jedoch zu groß und es kam zu einem Überlauf, der dann eine Ausnahme auslöste. Die Folge: Das gesamte Leitsystem schaltete sich ab. Da die Rakete zwei identische Systeme hatte, die synchron liefen, wiederholte sich der Fehler sofort auf dem Backup – die Redundanz konnte also nicht helfen.
Das wirft die Frage auf: Warum passiert so etwas in einem milliardenschweren Raumfahrtprogramm? Die Antwort ist tatsächlich lehrreich: Die Software der Ariane 5 basierte in Teilen auf dem Vorgängermodell Ariane 4. Dort waren die Wertebereiche kleiner, und ein 16-Bit-Integer war völlig ausreichend. Bei der Ariane 5 lagen die Beschleunigungen jedoch in einem anderen Bereich. Die alten Annahmen passten nicht mehr, aber die Entwickler haben die entsprechenden Codepfade nie überprüft – schließlich hatte die Software ja bereits jahrelang zuverlässig funktioniert.
Dieses Muster findet sich auch heute immer wieder in unzähligen Projekten:
- Entwicklerinnen und Entwickler übernehmen alte Codepfade, ohne ihre Gültigkeit für neue Einsatzbedingungen zu prüfen.
- Implizite Typumwandlungen oder fehlende Bereichsprüfungen führen im Grenzfall zu Überläufen.
- Fehlerbehandlung fehlt oder ist zu global – wie im Fall der Ariane, bei der eine einzelne Ausnahme zum Totalausfall führte.
In der Praxis begegnen Developer diesem Risiko immer wieder – auch in völlig alltäglichen Projekten. Typische Symptome sind:
- Plötzliche Sprünge oder negative Werte in Zählern,
NaN-Ergebnisse oderInf-Werte bei Gleitkommarechnungen und- stille Rundungsfehler, die sich erst bei großen Zahlen oder nach langer Laufzeit bemerkbar machen.
Das Schlimmste daran ist, dass Gegenmaßnahmen durchaus bekannt sind, häufig aber aus Zeit- und Kostengründen vernachlässigt werden:
- Explizite Bereichsanalysen: Vor allem bei Übernahmen prüfen, ob alle Wertebereiche noch passen.
- Saturating Arithmetic oder Clamping: Wenn ein Wert den zulässigen Bereich überschreitet, diesen auf das Maximum setzen oder den Vorgang abbrechen, statt unbemerkt überlaufen zu lassen.
- „Fail fast“ bei kritischen Konvertierungen: Lieber ein gezielter Fehler, der sich früh zeigt, als eine stille Datenkorruption.
- Telemetrie und Monitoring: Wertebereiche im Betrieb überwachen und auffällige Ausreißer melden.
Interessant dabei ist auch die psychologische Komponente: Viele Teams verlassen sich auf ihre Testabdeckung und übersehen, dass Testdaten oft zu nett sind. Grenzwerte, Extrembereiche und ungewöhnliche Kombinationen fehlen häufig. Erst Property-based Testing, Fuzzing oder gezielte Grenzwerttests decken die kritischen Fälle auf.
Der Ariane-5-Vorfall hat gezeigt, dass selbst in hochkritischen Projekten mit gefühlt unendlichem Budget ein scheinbar banales Zahlenproblem zu einer Milliardenkatastrophe führen kann. Für den Alltag in der Unternehmens-IT heißt das: Jede Zahl ist ein Modell, und Modelle haben Grenzen. Wer diese Grenzen kennt und absichert, verhindert nicht nur Abstürze, sondern spart sich auch stundenlange Fehlersuche bei subtilen Rundungsfehlern.
Aus Softwarefehlern lernen – die Serie
Diese Artikelserie stellt neun typische Fehlerklassen vor, die in der Praxis immer wieder auftauchen – unabhängig von Branche oder Technologie. In jeder Kategorie wird die Serie ein konkretes Beispiel vorstellen, dessen Ursachen analysieren und daraus ableiten, was Softwareentwicklerinnen und Softwareentwickler langfristig lernen können.
Im nächsten Teil lesen Sie: Concurrency und Scheduling: Wenn sich Prozesse gegenseitig blockieren.
(who)
Künstliche Intelligenz
Kommentar: Dauerzank um 6 GHz
In den USA dehnt sich das für WLAN zugewiesene 6-GHz-Band über fast 1,2 Gigahertz Gesamtbandbreite von 5,945 bis 7,125 GHz. In Europa ist seit der Freigabe anno 2021 bei 6,425 GHz Schluss, was 0,48 Gigahertz und damit weniger als die Hälfte des US-Spektrums ergibt. Seither kreisen Begehrlichkeiten um die oberen 700 Megahertz. Fürs WLAN wären das zwei zusätzliche extrabreite 320-MHz-Kanäle, was mehr parallele Multigigabit-Transfers in Nachbarschaften erlaubt. Den Mobilfunkern könnten sie helfen, die innerstädtische Versorgung zu verbessern. Besonders prägnant wird die Konkurrenz bei Massenveranstaltungen, also etwa in Sportstadien oder auf Konzertgeländen.
Weiterlesen nach der Anzeige

Nach ein paar Jahren im Anlagenbau und bei der c’t-Mutter Elrad schreibt und testet Ernst Ahlers seit 1997 für die c’t. Über PC-Hardware und Stromversorgung rutschte er ins aufkommende Thema Netzwerke und WLAN, das ihn bis heute und auch die nächsten Jahre wohl nicht loslässt: Mit der laufenden Einführung von IPv6 gibt es noch viele Bugs in Routern und Access Points zu entdecken.
Schon 2023 hat die World Radio Conference entschieden, den Bereich von 6,425 bis 7,125 GHz als IMT-Band in allen Weltregionen auszuweisen. IMT steht für International Mobile Telecommunications.
Ende Oktober 2025 rief eine Lobbygruppe den Bundesdigitalminister Karsten Wildberger dazu auf, das obere 6-GHz-Band für WLAN vorzusehen und wiederholt damit ihre Forderung aus dem Vorfeld der WRC 2023. Wildberger hingegen favorisiert den Mobilfunk und handelt damit bloß konsequent nach der WRC-Entscheidung.
WLAN-Lobby ist spät dran
Nun erneut aufs WLAN zu pochen, hat ein Geschmäckle: Schon vor der Freigabe des 6-GHz-Bandes waren die Chiphersteller für Wi-Fi 6E auf die extrahohen Frequenzen vorbereitet. Intel kündigte sein AX210-Funkmodul für Notebooks Ende 2020 an und c’t testete die ersten Wi-Fi-6E-Router im Frühjahr 2022. Doch schaut man sich beispielsweise das Fritz-Portfolio an, so ist die erst seit Sommer 2024 erhältliche Wi-Fi-7-Fritzbox 5690 Pro bis jetzt deren einziger Router, der auf 6 GHz funken kann. Mit dem Beispiel ist die frühere AVM jedoch nicht allein und so gilt für alle: Wer seine Herde nicht beizeiten auf die Weide führt, muss damit rechnen, dass dort schon eine andere grast.
Momentan sieht es nach einem Sieg für die Mobilfunker aus. Für die ist schnelles WLAN am Festnetz nämlich der gefährlichste Konkurrent: Wenn per Glasfaser unbegrenztes Datenvolumen mit Gigabit-Geschwindigkeit für 70 Euro pro Monat ins Haus kommt, haben nur Vielreisende einen Grund, für Mobilgeräte einen ähnlich teuren Vertrag mit großem Datenvolumen abzuschließen. Der Rest ist mit einem Kleingeldtarif, der 10 Gigabyte pro Abrechnungsintervall bietet, typischerweise schon überversorgt. Mein Smartphone ist es definitiv, ich brauche unterwegs selten viel mehr als 2 GByte. Wenn doch, löse ich Extravolumen per Tagesticket.
Weiterlesen nach der Anzeige
(ea)
Künstliche Intelligenz
WeatherNext 2: Google DeepMind stellt neues KI-Wettermodell vor
Wettermodelle, die mit Künstlicher Intelligenz (KI) arbeiten, haben zuletzt sehr genaue Vorhersagen in der diesjährigen Hurrikan-Saison im Nordatlantik geliefert. Googles KI-Abteilung DeepMind hat ein neues KI-Wettermodell vorgestellt, das nach Angaben der Entwickler sehr schnell und genau ist.
Weiterlesen nach der Anzeige
WeatherNext 2 könne Wettervorhersagen mit einer Auflösung von einer Stunde erstellen und sei dabei achtmal schneller als die vorherige Version, teilte das Entwicklerteam mit.
Das System sei bereits für Hurrikan-Vorhersagen für Wetterdienste eingesetzt worden. Jetzt sollen damit auch die Wettervorhersagen für Search, Gemini und Pixel Weather damit erstellt werden. Eine Integration in Google Maps ist für die kommenden Wochen geplant.
Empfohlener redaktioneller Inhalt
Mit Ihrer Zustimmung wird hier ein externes YouTube-Video (Google Ireland Limited) geladen.
A new era of AI-based weather forecasting to deliver more efficient and more accurate predictions
Das Modell liefert Vorhersagen für zwei Wochen in Bezug auf Temperatur, Luftdruck und Wind mit einer Genauigkeit von einer Stunde. Daneben berechne das System die Zugbahn eines tropischen Wirbelsturms für drei Tage im Voraus, sagen die Entwickler. Bisherige Systeme könnten das nur für zwei Tage.
Viele Branchen brauchen genaue Vorhersagen
Die hohe Auflösung von Wind, Wolken und Temperatur sowie die Bahnen von Stürmen sind vor allem wichtig für die Wirtschaft. Eine ganze Reihe von Branchen ist davon abhängig – die Landwirtschaft etwa, die Energiebranche oder die Schifffahrt.
KI-basierte Wettermodelle „nehmen historische Aufzeichnungen und versuchen daraus, großräumige Muster zu erkennen, um vorherzusagen, was als Nächstes passiert. Weil sie sich nicht um die kleinen Details kümmern, können sie sehr viel schneller arbeiten“, sagte Peter Battaglia, leitender Wissenschaftler bei DeepMind.
Weiterlesen nach der Anzeige
Ausgehend von der aktuellen Wettersituation erstellt WeatherNext 2 Hunderte von möglichen Szenarien. Dabei kommt das System mit wenig Ressourcen aus: Jedes Szenario werde auf einer Tensor Processing Unit (TPU) in nur einer Minute berechnet, sagen die Entwickler.
Diese Leistungssteigerung werde durch einen neuen Ansatz in der KI-Modellierung ermöglicht, das Functional Generative Network (FGN), das DeepMind vor einigen Monaten vorgestellt hat.
Der Einsatz von KI hat die Wettervorhersage revolutioniert, da dafür nur sehr wenig Rechenleistung benötigt wird. Ohne KI müssen Wettermodelle auf Supercomputern erstellt werden.
(wpl)
Künstliche Intelligenz
IQ-Test für Samenspender: Fragwürdiges Kalkül mit vererbbarer Intelligenz
Das dänische Donor Network führt nach eigenen Angaben als erste Samenbank in Europa verpflichtende IQ-Tests für Samenspender ein. Die Ergebnisse sollen zusammen mit einem polizeilichen Führungszeugnis für mehr Transparenz sorgen. Das Unternehmen begründet den Schritt mit der Behauptung, der IQ eines Kindes sei zu „bis zu 80 Prozent“ genetisch bedingt.
Weiterlesen nach der Anzeige
Laut Donor Network wird bei allen Spendern der „Culture Fair Test 20-R“ (CFT 20-R) durchgeführt. Dieser standardisierte Test dient der Erfassung der fluiden Intelligenz, also der Fähigkeit zum abstrakten und logischen Denken, unabhängig von erworbenem Wissen oder sprachlichen Fähigkeiten.
Die Ergebnisse des IQ-Tests werden transparent in den Spenderprofilen hinterlegt, ebenso wie Angaben zur gesundheitlichen Vorgeschichte, Familienverhältnissen und äußeren Merkmalen. Zusätzlich müssen alle Spender ein einwandfreies polizeiliches Führungszeugnis vorlegen. Demnach sollen diese Maßnahmen vor allem Empfängerinnen in Deutschland mehr Sicherheit und eine bessere Entscheidungsgrundlage bieten. Deutschland gilt laut Unternehmen als einer der wichtigsten Absatzmärkte für dänische Spendersamen.
Genetische Vererbung als Verkaufsargument
Zentrales Marketingargument ist die Aussage, „bis zu 80 Prozent des IQs eines Kindes“ seien genetisch vorbestimmt. Studien zeigen jedoch ein deutlich differenzierteres Bild: Eine Metaanalyse von Florence A.R. Oxley und weiteren aus dem Jahr 2024 kommt zu dem Schluss, dass der vererbte Anteil von Intelligenz je nach Alter und Umweltbedingungen zwischen etwa 40 und 70 Prozent schwankt.
Darüber hinaus spielt nicht nur der Spender, sondern auch die Mutter eine erhebliche Rolle. Viele Gene, die an der kognitiven Entwicklung beteiligt sind, liegen auf dem X-Chromosom. Frauen besitzen davon zwei, Männer nur eines – das eines Sohnes stammt also immer von der Mutter. Dadurch kann das mütterliche Erbgut stärker ins Gewicht fallen.
Weiterlesen nach der Anzeige
Allerdings befinden sich nicht alle Intelligenz-relevanten Gene auf dem X-Chromosom: Experten schätzen, dass etwa 15 bis 20 Prozent der Gene mit neuronalen und kognitiven Funktionen dort liegen, während der Großteil über andere Chromosomen verteilt ist. Das zeigen auch Forschungsarbeiten zum Einfluss des X-Chromosoms auf das menschliche Gehirn und Studien zu X-chromosomalen Faktoren und Kognition.
Zusätzlich beeinflussen epigenetische Mechanismen und genomische Prägung die Entwicklung des Gehirns. Bestimmte Gene werden nur dann aktiviert, wenn sie von einem bestimmten Elternteil stammen – ein Effekt, der laut Studien zu Genomic Imprinting und Gehirnfunktionen sowie Reviews zu genomischer Prägung in der neuronalen Entwicklung eng mit Lernleistung und neuronaler Plastizität verknüpft ist. Auch Faktoren wie Bildung, Ernährung und emotionale Förderung wirken maßgeblich auf die Ausbildung kognitiver Fähigkeiten, wie umfassende Studien zu Umwelteinflüssen auf die kognitive Entwicklung belegen.
(mack)
-
UX/UI & Webdesignvor 3 MonatenDer ultimative Guide für eine unvergessliche Customer Experience
-
UX/UI & Webdesignvor 3 MonatenAdobe Firefly Boards › PAGE online
-
Apps & Mobile Entwicklungvor 3 MonatenGalaxy Tab S10 Lite: Günstiger Einstieg in Samsungs Premium-Tablets
-
Datenschutz & Sicherheitvor 3 MonatenHarte Zeiten für den demokratischen Rechtsstaat
-
Social Mediavor 3 MonatenRelatable, relevant, viral? Wer heute auf Social Media zum Vorbild wird – und warum das für Marken (k)eine gute Nachricht ist
-
UX/UI & Webdesignvor 1 MonatIllustrierte Reise nach New York City › PAGE online
-
Datenschutz & Sicherheitvor 2 MonatenJetzt patchen! Erneut Attacken auf SonicWall-Firewalls beobachtet
-
Online Marketing & SEOvor 3 Monaten„Buongiorno Brad“: Warum Brad Pitt für seinen Werbejob bei De’Longhi Italienisch büffeln muss
