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
AI Slop: KI-Bilder als Problem für Youtube, Instagram und das Internet
KI-Bilder und KI-Videos sind auf allen gängigen Plattformen zu finden. Sie werden das Internet verändern. Wenn es sich um billig gemachte Inhalte handelt, die vor allem Aufmerksamkeit generieren sollen, spricht man von AI Slop. KI verwässert aber mindestens auch die Informationslage. Sie ist überall. Doch: Reaktanz ist eine zutiefst menschlich verwurzelte Reaktion – ein psychologisches Phänomen, bei dem Menschen Widerstand leisten, wenn sie sich in ihrer Freiheit oder Autonomie bedroht fühlen.
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Dass viele Menschen KI-Inhalte bereits leid sind, zeigt sich nicht zuletzt an Protesten, Motzen und Ablehnen von KI-Themen, Inhalten und beispielsweise KI-Werbespots wie zuletzt denen von McDonalds und Coca-Cola. KI wird als neuer Praktikant gehandelt, wenn irgendwo etwas minderwertig erscheint. Und Witze über Gedankenstriche, KI-generierte LinkedIn-Beiträge und KI-Grafiken, die komplexe Themen vermeintlich einfach darstellen sollen, hat inzwischen wohl jeder gehört.
„Wir können unseren Augen nicht mehr trauen“
Dennoch geht der Instagram-Chef Adam Mosseri davon aus, dass KI-bearbeitete Bilder mehr als die Ästhetik von Social Media ändern werden. Seine düstere Prognose, die er in einem Endjahresbeitrag postet: „Wir werden unseren Augen nicht mehr trauen können.“ Während wir unser Leben lang bisher davon ausgehen konnten, dass Bilder echte Momentaufnahmen sind, wird sich das nun laut Mosseri ändern. „Das wird unangenehm – wir sind genetisch dazu veranlagt, unseren Augen zu trauen.“ Mosseris Lösung: Die besten KI-Tools entwickeln, aber auch sichere Labels für KI-generierte Inhalte sowie für authentische Inhalte. Wobei er mahnt: „Authentizität wird unendlich reproduzierbar.“
Gleichzeitig erklärt Mosseri das öffentliche Teilen von persönlichen Momenten für tot. Das sei es schon seit Jahren. Er meint, private Personen posten keine Fotos mehr aus ihrem Privatleben. Das habe sich in die Direktnachrichten verschoben. Auch die Statusmeldungen bei WhatsApp oder Signal dürften dazu beigetragen haben. Diese Ausdifferenzierung von Plattformen für verschiedene Zwecke ist schon eine Weile im Gange. Auf Social Media gibt es demnach nur noch professionellen Content.
Die Creator würden nun allerdings auf genau diesen „rohen Stil“ setzen und keine KI-beschönigten Bilder zeigen. Wenn perfekte Bilder billig zu erstellen sind, werden unperfekte Bilder zum Trend. Zur Reaktanz gehört, dass Menschen den Auslöser ablehnen, das Gegenteil tun von dem, was der Sender beabsichtigt. Aufdringliche Werbung führt zur Ablehnung. Paris Hilton war in den 90er-Jahren erst spannend, aber als die Menschen ihr überdrüssig wurden, wurde sie zum Hassobjekt.
Bekannte Quellen statt KI-Unsicherheiten
Mosseri geht außerdem davon aus, dass wir künftig mehr auf Hintergrundinformationen zu einem Account, einem Absender oder einem Inhalteersteller setzen werden, um vertrauen zu können. Das betrifft Social-Media-Konten ebenso wie Verlage und Medienunternehmen. Da KI-Antworten und Zusammenfassungen, ob in Suchmaschinen oder in Chatbots, immer auch mit falschen Informationen und Halluzinationen gespickt sein können, ist es möglich, dass Menschen zunehmend auf bekannte Quellen setzen werden.
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Es ist zudem nicht nur leicht, einen Social-Media-Account mit KI-generierten Beiträgen zu füllen. Auch ganze Webseiten lassen sich im Nu dank KI erstellen – samt Fake News, Deep Fakes und einfach billiger Kopien. Im Zweifel stecken Menschen mit bösen Absichten dahinter, die Propaganda und falsche Informationen streuen wollen.
Bei Youtube soll jedes dritte Video, das einem neuen Nutzer angezeigt wird, inzwischen AI Slop sein – also billig KI-generierte Videos, die in der Regel monetarisiert werden sollen oder eben oft fragwürdige Informationen beinhalten. Das zeigt eine Recherche von Kapwing, einer Plattform für Video- und Bildbearbeitung, die freilich auch KI-Tools anbietet. In der Untersuchung ging es um die Frage, wie lukrativ billig hergestellte KI-Videos sind. Kapwing schätzt, dass zuletzt 117 Millionen US-Dollar an die Ersteller solcher Videos ausgeschüttet wurden.
(emw)
Künstliche Intelligenz
CD Projekt verkauft Spieleplattform GOG
Michał Kiciński kauft der polnischen Spielefirma CD Projekt die Spieleplattform GOG ab. Der Verkaufspreis liegt bei 90,7 Millionen Złoty, was etwa 20,5 Millionen Euro entspricht. Kiciński hat sowohl GOG als auch CD Projekt mitgegründet.
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Damit steigt Kiciński zum alleinigen Besitzer von GOG auf. Für die Spieleplattform bedeutet das Unabhängigkeit von der polnischen Spielefirma CD Projekt, die sich neben dem Betrieb von GOG auch der Entwicklung von Blockbuster-Spielen wie „The Witcher 3“ und „Cyberpunk 2077“ widmet. Spiele von CD Projekt sollen aber weiterhin bei GOG verfügbar bleiben. Auch künftige Titel sollen bei GOG erscheinen.
„Good old Games“
GOG wurde 2008 als „Good Old Games“ gegründet, um vor allem klassische Videospiele zu verkaufen. Ein Teil dieser Aufgabe bestand auch darin, diese Spiele auf dem Stand zu halten und für Kompatibilität mit modernen Systemen zu sorgen. Neben älteren Spielen führt GOG aber auch einige Neuerscheinungen – allen voran die Titel von CD Projekt. Aber auch einige Indie-Studios veröffentlichen ihre Titel direkt zum Release auf GOG. Insgesamt umfasst das Portfolio von GOG 11.000 Spiele, die alle ohne Kopierschutz angeboten werden.
Am Konzept von GOG soll sich grundsätzlich nichts ändern, verspricht Michał Kiciński in einer Mitteilung. Sein Ziel sei lediglich, die Vision von GOG für die Zukunft sicherzustellen. Auch aus Nutzersicht seien keine Umstellungen zu erwarten, heißt es zudem in einer FAQ. Weiterhin bleibt es also optional, den GOG-Galaxy-Launcher zum Starten von Spielen zu benutzen. Bibliotheken bleiben außerdem unangetastet.
CD Projekt habe sich für den Verkauf entschieden, um sich alleinig auf die Entwicklung von Videospielen konzentrieren zu können, heißt es in der FAQ. Bereits in den vergangenen Jahren sei GOG weitgehend unabhängig geführt worden.
GOG macht kaum Gewinn
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Laut gamesindustry.biz hält Kiciński weiterhin 10 Prozent an CD Projekt und ist damit der zweitgrößte Anteilseigner der Spielefirma. GOG machte im Vergleich zum Spiele-Publishing nur einen geringen Teil der Gewinne von CD Projekt aus: Laut dem jüngsten Quartalsbericht von CD Projekt erwirtschaftete die Spieleentwicklungssparte CD Projekt Red im vergangenen Jahr von Januar bis Ende September umgerechnet rund 45 Millionen Euro – wohlgemerkt ohne eine Neuveröffentlichung. GOG konnte im selben Zeitraum einen Gewinn in Höhe von etwa 400.000 Euro erzielen. Im Vorjahr hatte GOG sogar Verluste gemacht.
(dahe)
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Für Sicherheit im Orbit: SpaceX will Starlink-Satelliten absenken
Die Satelliten des Internetdiensts Starlink sollen im Laufe des Jahres deutlich abgesenkt werden und dann nicht mehr in 550 km Höhe um die Erde rasen, sondern nur noch 480 km über der Erdoberfläche. Das hat Michael Nicolls angekündigt, der bei dem US-Raumfahrtunternehmen SpaceX für die Starlink-Technik verantwortlich ist. Gleichzeitig hat er versichert, dass die weitreichende Maßnahme „engstens“ mit anderen Satellitenbetreibern, Behörden sowie dem US-Militär koordiniert werde. Der Schritt soll die Sicherheit in der Erdumlaufbahn in mehrerlei Hinsicht erhöhen, versichert Nicolls. Erst Mitte Dezember hatte Starlink den Kontakt zu einem eigenen Satelliten verloren, damals gab es Hinweise auf eine Explosion an Bord.
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Wie Nicolls ausführt, soll die niedrigere Umlaufbahn unter anderem dazu führen, dass Starlink-Satelliten nach Ende ihrer Einsatzzeit schneller abstürzen und in der Atmosphäre verglühen. Dafür sorgt der geringfügig höhere Widerstand der dort etwas dichteren Ausläufer der Erdatmosphäre. Selbst bei geringerer Aktivität der Sonne würden die Geräte dann nur noch wenige Monate ungenutzt um die Erde rasen, statt sonst über vier Jahre. Ferner gebe es in dieser Höhe deutlich weniger Weltraumschrott und die Zahl der dort geplanten Satelliten sei „signifikant“ geringer. Damit senke SpaceX also das Risiko einer Kollision mit potenziell katastrophalen Folgen („Kessler-Syndrom“).
Mehr Sicherheit, geringere Latenzen
Der Technikchef von Starlink verweist noch darauf, dass die eigenen Satelliten extrem zuverlässig seien, von über 9000 im Erdorbit seien nur zwei „tot“. Erst Mitte Dezember hat das Raumfahrtunternehmen von Elon Musk aber einen nach einer mutmaßlichen Explosion verloren, wie die Nachrichtenagentur Reuters berichtet hat. Der Satellit hat demnach plötzlich vier Kilometer Höhe verloren und ist wohl in dutzende Teile zersplittert. Die bedeuten eine Gefahr für andere Satelliten, schlimmstenfalls können sie eine verheerende Kettenreaktion auslösen. Die jetzt angekündigte Verringerung des Orbits erfolgt jetzt aber zu kurzfristig, um eine Reaktion darauf zu sein. Trotzdem dürfte der Schritt die Sicherheit merklich erhöhen.
Dass SpaceX das Satellitennetzwerk in einem derart grundlegenden Punkt wie der Höhe der Umlaufbahn während des Betriebs ändern kann, ist ein enormer Vorteil. Noch gibt es aber keine Stellungnahmen von anderen Satellitenbetreibern, es ist also unklar, was die Branche davon hält. Während SpaceX die Sicherheit im Orbit erhöhen und das Risiko für alle Satelliten senken will, dürfte der Schritt auch für die Nutzer und Nutzerinnen von Starlink positive Folgen haben. Die geringere Entfernung zwischen den Satelliten und den Antennen dürfte die Latenz des Internetangebots zumindest geringfügig senken. Möglicherweise sinkt aber auch die Betriebszeit der Satelliten in dem niedrigeren Orbit, dann müssten diese in noch höherer Frequenz gestartet werden.
Starlink wird seit 2019 aufgebaut. Inzwischen liefern mehr als 9400 aktive Starlink-Satelliten auf allen Kontinenten schnelle Internetverbindungen. Geplant war zwischenzeitlich, dass allein diese Megakonstellation auf 30.000 Satelliten wachsen soll, hinzu kommen weitere etwa von Amazon oder aus China. Weil die aber alle – für geringe Latenzen – im niedrigen Erdorbit platziert werden, haben sie keine besonders lange Lebenszeit und müssen im Schnitt alle fünf Jahre ersetzt werden. Dafür werden die Satelliten abgebremst, bis sie unkontrolliert abstürzen und verglühen. Die Zahl dieser Abstürze steigt längst deutlich an, die Folgen für die Erdatmosphäre sind bislang unklar.
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(mho)
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