Digitalisierung und öffentliche Infrastruktur

Stellen Sie sich vor, alle Softwareentwickler arbeiten am gemeinsamen Projekt die Wirtschaft weitest möglich zu digitalisieren. Sie arbeiten alle zusammen: Baustein für Baustein, wie Lego, aber parallel. Die digitale Gesellschaft organisiert Versorgung oder Digitalabgaben finanzieren ein Grundeinkommen für jeden Menschen. Serviceorientierte Architekturen machen das möglich, wenn Programmierer für Services entlohnt werden.

Stellen Sie sich vor, Sie können jeden Service bedenkenlos Nutzen, weil er staatlich auf Sicherheit, Datenschutz und Missbrauchsfreiheit geprüft wurde und auf einer von Sicherheitsexperten konzipierten Infrastruktur läuft. Sie können Algorithmen in Anspruch nehmen oder Leistungen zusammenbauen: Baustein für Baustein, wie Lego. Sie zahlen lediglich die Betriebskosten und eine Entwicklerabgabe.

Stellen Sie sich vor, ein Entwicklerpatent steht als Service und nicht mehr als Softwarelizenz zur Verfügung. Ihr Terminal verwendet einen Cloudservice.

Was bedeutet Digitalisierung im Kontext öffentlicher IT-Infrastruktur? Welche Vorteile bietet öffentliche Infrastruktur? Und um wie viel effizienter wären wir?

Digitalisierung

Software besteht zunehmend aus Schichten und Modulen. Sehr bekannt ist die Aufteilung in eine Ansichtsschicht, die das Design umfasst, eine Modellschicht, die die Datenbankaktionen abwickelt und eine Controllerschicht, die eine sogenannte Geschäftslogik abbildet, also Daten bearbeitet und der Ansicht geeignet vorbereitet. Diese Schichtung erlaubt einzelnd zu installierende Services, die in mehreren unterschiedlichen Programmen oder Portalen wiederverwendet werden können. So können Servicearchitekturen parallel und einzelnd in kleinen Modulen konfiguriert und adaptiert werden. Software kann dann als Webanwendung oder per automatischem Download und automatischer Installation als sogenannte Infrastructure-as-Code-Umgebungen bereitgestellt werden.

Plattformen übernehmen häufig Kommunikations- und Datenverwaltungsaufgaben, können zukünftig aber auch Software als Infrastructure as Code oder Cloudservice bereitstellen. Diese Lösungskomponenten konfigurieren sich zur Gesamtlösung.

Software selber übernimmt immer kompliziertere funktionen auf Knopfdruck oder nach wenigen Eingaben, dazu werden Optimierungsalgorithmen mit künstlicher Intelligenz verknüpft.

Künstliche Intelligenz kann tatsächlich jede einzelne Gehirnleistung des Menschen erbringen, aber weniger gut die Gesamtleistung. So trifft das Skalieren künstlicher Intelligenzen auf drei Barrieren:

  1. Mit zunehmender Anzahl von zu berechnenden Elementen wächst der Rechenaufwand überproportional, sodass manchmal unpraktikable Rechenzeiten entstehen (Laufzeitprobleme),
  2. eine künstliche Intelligenz ist auf ein Problem zugeschnitten und kann nicht auf andere Probleme übertragen werden (Übertragungsprobleme) und
  3. eine künstliche Intelligenz kann im Wesentlichen nur lernen, was ihr beigebracht wird (Trainingsdaten- und Datenabhängigkeitsprobleme).

Es werden sich also eher spezialisierte module für einzelne Probleme herausbilden, die nicht auf Laufzeit- oder Datenprobleme stoßen.

Im Bereich der Hardware beobachtet man Kostenreduktion und in Bezug auf Netzwerke Leistungssteigerung, während zusammengenommen langsam Protokolle mit höherer vorkonfigurierter Sicherheit entwickelt werden.

Zusammengenommen konfigurieren sich ein paar allgemeine Verfahren bzw. Algorithmen über Anpassungen zu Speziallösungen, dieser Bausteinansatz kann eventuell in die höhere Serviceebene übertragen werden.

Öffentliche Infrastruktur

Soweit mir bekannt sind DevOps und Continous Integration / Continious Delivery Pipelines heute der Stand der Technik. DevOps bedeutet zusammen mit CI/CD-Pipelines, dass Softwareentwicklung zusammen mit der Infrastrukturkonfiguration in Testingphasen aus der Entwicklungs- über die Test- bis hin zur Produktivumgebung entwickelt, freigegeben und installiert wird.

Die Softwarebranche ist irgendwie eine Schattenwirtschaft, denn letztlich vertrauen z. B. die Automobilindustrie und Raketenindustrie wenigen CAD-Suiten vor allem amerikanischer Hersteller, und dann stanzt Elon Musk nahezu reibungslos Tesla uns Space X aus dem Boden. Derartige – ich habe keine Indizien – Beobachtungen stimmen mich immer wieder ein wenig skeptisch.

Was mir an Software und auch Hardware fehlt sind die Zertifikate geprüfter Software und Hardware oder die Softwarezulassung. Schon ein dubioser Softwarebestandteil kann das komplette Sicherheitskonzept von z. B. entwickelnden Branchen unterwandern. Warum also gibt es nur Open Source oder Reputation (mit vielen Skandalen) anstatt einer Softwarezulassung. Es gibt im Bereich technischer Produkte viele Zulassungsverfahren, aber gerade in der IT scheinen sie zu fehlen.

Hier entspringt mein Gedanke an genehmigte Software, die Sicher ist und geprüfter Weise Datenschutz und Geheimhaltung von Geschäftsgeheimnissen bis zur Patentierung gewährleistet.

Weiterhin ist Softwareentwicklung trotz der Bibliotheken unheimlich Redundant, denn jede Firma programmiert ihre eigenen serviceorientierten Leistungen in der Cloud oder auf privaten Rechenzentren, um häufig relativ ähnliche Leistungen zu erbringen. So entwickelt momentan wohl jedes produzierende Unternehmen irgendeine Form von Predictive Maintenance Lösung für die Wartung ihrer Produktionsanlagen, anstatt dass sofort Standards entwickelt und kostengünstig verfügbar werden. Dies ist z. B. ein Thema für die Förderung des Mittelstands, der die Individuallösung nicht finanzieren kann und der Kollektivlösung nicht vertrauen darf. Warum entwickelt man also nicht auf einer gemeinsamen vertrauenswürdigen Infrastruktur / Cloud standardisierte Lösungen?

Natürlich schafft diese redundante Entwicklung ein haufen Arbeitsplätze, aber ist das Konzept des Arbeitsplatzerhalts eigentlich noch zukunftsgemäß? Ist es nicht viel mehr so, dass wir ein System post-humaner Versorgung werden sollten, indem man hin und wieder arbeitet, wenn man sich mal etwas besonderes leisten möchte oder weil es Spaß macht, während das Finanzsystem der Zukunft Maschinenleistungen in Grundeinkommen überführt? Ökonomisch jedenfalls ist dies eine relativ ineffiziente Ressourcennutzung.

Zusammengenommen, also eine staatliche Infrastruktur mit CI/CD-Pipeline und Softwarezulassung kann eventuell das nötige Vertrauen und die nötige Effizienz bereitstellen. Ob in der Anfangszeit noch mit Nutzungsentgelten und Entwicklerentlohnungen gearbeitet wird oder ein öffentliches Gut vorliegt, finde ich besonders spannend, denn wenn Software entweder gekauft, gemietet oder werbegetragen werden muss oder aber Entwicklerleistungen öffentlich zugelassen und Abgegolten werden, während die Infrastruktur ein öffentliches Gut ist, entstehen ganz unterschiedliche Anreize für die zu entwickelnden Leistungen. Was wäre z. B. Social Media, wenn es auf öffentlicher Finanzierung beruhen würde oder Open Source wäre? Was würden wir dann für Daten erheben?

Fazit

Vermissen Sie nicht auch die klassischen Diskussionen über Zulassungen, Verwertungsgesellschaften für Softwareschöpfungen oder ganz allgemein öffentliche IT-Infrastrukturen? Liegt nicht gerade in der Digitalisierung eine unfassbare Zentralisierungschance, die – geeignet sozialisiert – viel Leistungsdruck aus der Gesellschaft nehmen könnte (Vgl. Utilitismus), sodass wir uns mehr der alltäglichen Beziehungsführung widmen könnten – eine höhere Bedürfnissebene nach Maslow? Ich halte es für wichtig darüber anzufangen zu debattieren und würde mich über Ihre Kommentare freuen. Genauso würde ich gerne an Legobausteinen arbeiten, um einfach zu Digitalisieren, wenn die Bedingungen für ein post-humanes Versorgungssystem erarbeitet würden.

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Modellierung von Marktspiralen

Normale Märkte

Normale Märkte für annähernde Substitute / ähnliche Produkte verteilen Marktanteile der einzelnen Produkte entsprechend deren individuellen Nutzen für den Konsumenten. Entsprechend der wahrgenommenen Vorzüge wägen die Konsumenten das beste Kosten-Nutzen-Bündel. Kosten können auch unerwünschte Begleiterscheinungen (Unnutzen), wie z. B. Umweltbelastung sein. Insbesondere vermittelte Vorzüge und Nachteile u_{j} werden aufsummiert, um eine Entscheidung zwischen Alternativen x_{i} zu treffen:

(1)   \begin{equation*} \begin{split} Max! U = \sum_{i=1}^I \sum_{j=1}^J (u_{j}*x_{i}) \\ unter Beachtung der Nebenbedingungen: \\ u_{j} \in [-1,1] \forall j \in J \\ \sum_{i=1}^I (x_{i}) = 1 \\ x_{i} \in \{ 0,1 \} \forall i \in J \\ \end{split} \end{equation*}

Es bilden sich Kundensegmente, denen individuelle Kunden zugeordnet werden können. Diese Kundensegmente bilden dann die Nachfrage von Märkten für segmentspezifische Substitute / Produktalternativen. Man könnte nun durch Beeinflussung der Nutzenerwägungen der Konsumenten Kundensegmentmigration bewirken. Soweit zu normalen Märkten.

Marktspiralen

Marktspiralen hingegen haben die Eigenschaft, dass durch In-Verkehr-Bringen der Produkte eines oder mehrerer Zielkundensegmente andere Ursprungskundensegmente eine Verschiebung des Nutzens erfahren, die sie in das Zielkundensegment treibt. Die Konzentration von Individuen im Zielkundensegment in der Zukunft \alpha_{t+1} ist proportional zur Konzentration der Vorperiode \alpha_{t}. Graphisch lässt sich das wie folgt erfassen:

 

Die Konsumentenentscheidung verändert sich zu folgendem Modell:

(2)   \begin{equation*} \begin{split} Max! U = \sum_{i=1}^I \sum_{j=1}^J (u_{j}*x_{i}) + \sum_{i \neg \in \alpha }^{I \neg \in \alpha } \sum_{k}^K (u_{ \alpha , k}) \\ unter Beachtung der Nebenbedingungen: \\ u_{j} \in [-1,1] \forall j \in J \\ u_{ \alpha , k} \in [-1,1] \forall k \in K \\ \alpha \in [0,1] \\ \sum_{i=1}^I (x_{i}) = 1 \\ x_{i} \in \{ 0,1 \} \forall i \in J \\ \end{split} \end{equation*}

u_{ \alpha, k} sind alle von der Konzentration in den Zielkundensegmenten abhängigen Vorzüge und Nachteile.

Kontemporäre Beispiele für Marktspiralen

Automobilbranche (Massenspirale)

Der Kauf von SUVs bringt Fahrzeuge in Verkehr, die die Sicherheit von Kleinwagen reduziert. Kleinwagenfahrer nehmen sich in ihren Fahrzeugen vermehrt als unsicher wahr, je mehr SUVs und Großfahrzeuge sie sehen. Basierend auf Angst / Sicherheitsbedürfniss verschieben sich Käufer aus nachhaltigerem und preisgünstigerem Ursprungssegment in gegen die nachhaltigen und preisbezogenen Vorlieben in das hochpreisige Massensegment (SUVs und Großwagen). Neuproduktentwicklung unterliegt dann einer Dynamik zunehmender Masse.

Payback (Preisspirale)

Der Einstieg in das Payback-System veringert die Einkaufskosten durch Vergünstigungen / Boni, die durch anderweitige Preiserhöhungen finanziert werden. Somit steigen die Preise für die datenschutzinteressierten Kunden, sodass vom Payback-System stärkere Verlockung ausgeht und Migration entsteht. Würden alle Kunden ins Paybacksystem wandern, würden Boni im Wesentlichen versiegen oder anderweitig umverteilt. Das Instrument Payback wurde geschaffen, um Konsumenten zur Preisgabe ihrer Einkaufsdaten zu treiben, indem sie Kosten auf andere umlagern, sie also verraten.

Hygiene-Status (Behauptungsspirale)

Viele Hygieneprodukte vermitteln Formen der Kritikäußerung und Antworten über ihre Beschriftungen. Je „cooler“ Kritik und Antwort, desto teurer dürfte das Produkt sein. Das Inverkehrbringen eines solchen Produkts kann unbewusst kommunikativ wirken und einen Mitbewohner zur Reaktion drängen. Dynamisch kann so ein kommunikativer Kampf ausgetragen werden. Es dürften sich so Marktanteile von Herstellern und Preissteigerungen ergeben, denen Gegenkräfte wie Markentreue und Sparsamkeit entgegenstehen.

Nachhaltigkeit (OptEcoBuy-Spirale)

Würden viele Leute den SuscisionHelper benutzen (Der SuscisionHelper würde nachhaltige Produkte nach den Vorlieben von Individuen bei einer Suche weiter oben anzeigen), entsteht durch Nachhaltigkeitstransparenz Wettbewerb um Produktentwicklungen entsprechend der Nachhaltigkeitssegmente. Z. B. in Bezug auf ökonomische Nachhaltigkeit sparen Konsumenten durch niedrigere Zeitdurschnittspreise (\frac{Preis}{Lebensdauer}), sodass sich dieses Kundensegment auf Dauer mehr leisten kann. Das Billigpreissegment verschiebt sich zum Preiswert-Segment.

Regulation von Marktspiralen

Ist eine Marktspirale gesellschaftlich unerwünscht, existieren verschiedene Regulationsmöglichkeiten:

  1. Zum einen kann das Zielsegment verboten oder in der Dynamik eingeschränkt werden. Ein Beispiel wären z. B. Umweltschutzplaketten, die nicht proportional zu Masse Emissionskategorien bilden – eine sehr tendenziöse Regulation.
  2. Zum anderen können Mindeststandards eingeführt werden. Z. B. in Bezug auf das Preisgefälle für bequeme und gesunde Ernährung könnten Gesundheits-Mindeststandards für Fertigprodukte – soweit möglich – eingeführt werden, die die relativen Kosten beeinträchtigen.
  3. Zum dritten können die Nutzenbewertungen durch Transparenzschaffung oder Meinungsbildung auf Gegenkräfte oder gewünschte Spiralen umgelenkt werden. Z. B. könnte der Staat und andere nachhaltigkeitsorientierte Organisationen die Massenspirale per Meinungsbildung aufdecken, diskreditieren und in z. B. der Umweltwirkung transparent machen und gleichzeitig den SuscisionHelper entwickeln, fördern und bewerben.
  4. Zum vierten kann technologischer Fortschritt Spiralen möglicherweise beenden oder umlenken. Z. B. erlaubt die Forschung zu nachhaltigen-autonomen Logistikkonzepten eine Abkehr von Personenkraftwagen zu Fahrzeugsharing, was die totale Fahrzeugmenge drastisch reduzieren würde (vgl. Logistik der Zukunft).

Fazit

Marktspiralen entstehen, wenn das Inverkehrbringen der Produkte der Zielkundensegmente die Nutzenerwägungen der Kaufentscheidungen im Ursprungssegment zum Zielkundensegment hin bewegt. Unerwünschte Marktspiralen können durch Verbote / Beschränkungen der Zielkundensegmente, Mindeststandards im Low-Class-Segment einer Marktsegmentierung, Transparenz und Meinungsbildung bezüglich Gegenkräften und disruptive technologische Entwicklung reguliert werden.

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