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27. Juni 2008

Fußball-EM und Transitivität. Was passiert, wenn zwei hartgekochte Eier gegeneinander gestoßen werden?

Es kommt bei jedem Turnier vor, aber diesmal ist es besonders drastisch: Kaum wurde eine Mannschaft in den Olymp gehoben, da knallt sie schon wieder auf den Boden der Realität.

Die Niederlande galten nach ihren Siegen über den Weltmeister Italien und den Vize- Weltmeister Frankreich als der fast schon sichere Europameister - und wurden dann von den Russen erbarmungslos entzaubert.

Jenen Russen, die daraufhin ihrerseits als der kommende Meister gehandelt wurden; hatten sie doch schon gegen Griechenland und Schweden tollen Fußball gespielt. Gestern gingen sie gegen die Spanier unter.

Auch Portugal war einmal für die Medien der große Favorit, nach den Traumsiegen über die Türkei und Tschechien. Bis die Deutschen kamen.

Die nun freilich gleich zweimal diese Berg- und Talfahrt erlebt haben: Hervorragend gegen Polen; dann - rrrums! - von den Kroaten besiegt. Wieder rauf in den Olymp beim Sieg über Portugal, und dann nur ein glücklicher Arbeitssieg über die Türkei.

Was ist da los? Können droben über den Wolken die Götter sich nicht einig werden, wem sie ihre Gunst zuteil werden lassen?

Das ist wahrscheinlich die rationalste Erklärung. Ich nennen jetzt die zweitrationalste.



In der Mathematik gibt es den Begriff der Transitivität. Ist eine Relation transitiv, dann gilt: Wenn diese Relation zwischen A und B besteht sowie zwischen B und C, dann besteht sie auch zwischen A und C. Wenn Max größer ist als Moritz und Moritz größer als Achmed, dann ist Max größer als Achmed. "Größe" ist eine transitive Relation.

Im Richtigen Leben gilt aber Transitivität oft nicht; eine Sammlung von Beispielen für Intransitivät findet man hier.

Das, was wir in diesem EM-Turnier erlebt haben, war eine sozusagen chronische Verletzung der Transitivität: Mannschaft A ist besser als Mannschaft B, Mannschaft B ist besser als Mannschaft C - aber wie ein Spiel A gegen C ausgeht, können wir daraus keineswegs vorhersagen.



Stellen Sie sich das folgende einfache, ja ein wenig dümmliche Spiel vor: Zwei Leute sitzen oder stehen sich gegenüber. Jeder hat ein hartgekochtes Ei in der Hand, der eine ein rotes und der andere ein blaues. Auf ein Kommando stoßen sie die Eier kräftig gegeneinander, sehr kräftig. Was passiert?

Wenn sie kräftig genug gestoßen haben, gibt es Bruch. Da beide Eier fragil sind, könnte man meinen, daß sie auch beide den Zusammenstoß nicht heil überstehen. Aber so ist das nicht.

Was passiert - Sie probieren es am besten aus - ist dies: Ein Ei geht zu Bruch, und das andere bleibt heil.

Warum? Die beiden Eier sind natürlich ein klein wenig verschieden in ihrer Festigkeit (das hängt z.B. vom Alter der Henne ab, die sie gelegt hat). Ist nun das rote Ei, wenn auch geringfügig, stabiler als das blaue Ei, dann erzeugt es in dessen Schale - wenn hinreichend fest gestoßen wurde - in den ersten Millisekunden des Kontakts einen kleinen Riß. Und sobald der da ist, hat das blaue Ei keine Chance mehr.

Es verliert schlagartig seine Festigkeit, fällt in sich zusammen und kann dem roten Ei nichts mehr antun. (Der Vorgang muß nicht unbedingt durch die Stabilität der Schale determiniert sein; vielleicht auch durch die Richtung des Stoßes oder dergleichen; aber jedenfalls bleibt ein Ei heil, und das andere geht zu Bruch).

Das ist ein klassisches Beispiel für ein nichtlineares System: Eine winzige Ursache - der kleine Unterschied in der Stabilität - hat eine massive Wirkung: Ein Ei bleibt völlig heil, das andere zerbricht.



Auch die Dynamik eines Fußballspiels ist diejenige eines nichtlinearen Systems. Hier kann nicht nur ein kleiner Faktor sich in seiner Wirkung potenzieren, sondern es kommt noch hinzu, daß sehr viele Faktoren wirken und miteinander interagieren, daß vor allem der Zufall eine große Rolle spielt.

Diese Faktoren, die jeweils die eine oder die andere Mannschaft begünstigen (und die sich im Tabellenstand ausdrücken, oder in den vorausgegangenen Erfolgen oder Mißerfolgen in einem Turnier), addieren sich nicht linear, sondern im Spiel entsteht eine Dynamik, in der kleine, in der oft auch zufällige Faktoren eine sehr große Wirkung entfalten können. Das Verhalten eines solchen Systems ist schwer zu prognostizieren.

In den Spielen dieses Turniers schien oft der Spielbeginn eine große Rolle zu spielen.

Gegen die Türkei war es zum Beispiel so, daß die deutsche Mannschaft in der ersten Viertelstunde "nicht zu ihrem Spiel fand" und danach verunsichert wirkte. Das mag zunächst an Zufällen gelegen haben - an ein paar Pässen, die nicht ankamen; Spielern, die zufällig ungünstig standen -, aber es wirkte auf die Spieler zurück und machte es wahrscheinlicher, daß sie erneut solche Fehler produzierten. Spieler, die eine schlechte Tagesform hatten, verunsicherten durch ihre Fehler die anderen.

So jedenfalls könnte es gewesen sein; so ähnlich wird es gewesen sein: Aus kleinen Ursachen werden große Wirkungen. Faktoren, die für sich selbst unbedeutend sind, können entscheidend werden, wenn sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig verstärken. Das ist eben die Dynamik eines nichtlinearen Systems.

Die Folge ist Intransitivität. Hinge das Ergebnis eines Spiels allein von der "Papierform" ab, dann würde Transitivität herrschen: Wenn Mannschaft A die Mannschaft B schlägt und B die Mannschaft C, dann wird auch A die Mannschaft C schlagen. Wegen der Dynamik des nichtlinearen Systems gilt das aber halt nicht.

Leider nicht, aus der Sicht guter Mannschaften. Zum Glück nicht, aus der Sicht der im Rang weiter unten Stehenden und des Zuschauers, der seine Spannung haben möchte.

Habe ich jetzt etwas anderes gesagt als Sepp Herberger mit seinem unsterblicnen Satz "Der Ball ist rund"? Nein.



Weitere Artikel zum Fußball findet man hier verlinkt. Für Kommentare zu diesem Artikel gibt es einen Thread in "Zettels kleinem Zimmer". Dort findet man auch eventuelle Aktualisierungen und Ergänzungen.

23. April 2008

Was der Zähler verrät: Das Auf und Ab des Besuchs im Blog, im Forum. Seine Periodik

Als ich gestern nachgesehen habe, wie sich der Besuch von "Zettels Raum" (ZR) und von "Zettels kleinem Zimmer" in letzter Zeit entwickelt hat (der Traffic, wie man das heute gern nennt) ist mir etwas aufgefallen. Es erscheint mir interessant genug, um es mitzuteilen und zu kommentieren. Ich denke, es könnte andere interessieren, die meine Schwäche für Daten und das Interpretieren von Daten teilen.

Aufgefallen ist mir, daß sich in beiden Verläufen ein zyklisches Moment findet. Sagen wir, wie Konjunkturzyklen. Aber die Zyklen im Blog und im Forum stimmen nicht miteinander überein. Sie überlagern einander noch nicht einmal. Es ist, als herrschten hier und dort ganz unterschiedliche Gesetzmäßigkeiten.

Hier zunächst die Daten für "Zettels Raum":


Der rote Kurvenzug zeigt die Zahl der täglichen unique visitors; jeder Besucher wird also nur einmal am Tag gezählt. Darüber, als graue Kurve, die Aufrufe, bei denen jeder Klick gezählt wird. Die graue Kurve liegt nicht sehr viel höhr als die rote. Täglich erscheinen ein bis zwei neue Artikel. Die meisten Leser schauen, so sind diese Daten wohl zu interpretieren, nicht mehr als einmal an einem Tag in "Zettels Raum".

Im jetzigen Kontext interessanter ist das Auf und Ab beider Kurven. Man sieht einen zyklischen Verlauf. Er ist recht regelmäßig: Am Samstag erreicht die Besucherzahl durchgängig einen Tiefstand. Zum Sonntag steigt sie leicht an. Der Montag ist der Tag mit dem größten Traffic; für den Rest der Woche gibt es keinen klaren Trend.

Bevor ich das interpretiere, hier erst einmal die Daten für "Zettels kleines Zimmer". Sie sehen graphisch etwas anders aus, weil es dort einen vom Provider des Forums zur Verfügung gestellten Zähler gibt, dessen Daten in einer eigenen Grafik angeboten werden:


Der Zeitraum ist genau derselbe wie oben; die vergangenen vier Wochen. Die absoluten Zahlen sind nicht direkt vergleichbar, weil hier jeder Aufruf (auch im kurzen Abstand nach dem vorausgehenden) als ein Zugriff gezählt wird.

Auch hier zeigt sich ein zyklischer Verlauf. Aber die Periodendauer ist anders als in ZR.

Statt der vier Täler und Spitzen, die den Wochenzyklus in "Zettels Raum" kennzeichnen, gibt es nur zwei Spitzen und dazwischen ein Tal. Man sieht einen Anstieg bis Ende März, dann einen längeren Abfall und ab Mitte April einen erneuten Anstieg, dem in den letzten Tagen wieder ein leichter Abfall folgt. Ein Wochenzyklus ist in diesen Daten nicht zu erkennen.



Das scheint mir eine interessante Diskrepanz zu sein, die mir zu denken gegeben hat. Hier das Denkergebnis:

Die Schwankungen im Besuch von ZR drücken, so vermute ich, die Internet- Gewohnheiten der Leser aus. Ein Teil von ihnen besucht an den Arbeitstagen vom Arbeitsplatz, von der Uni aus ZR, wenn sie ohnehin am Rechner arbeiten. Am Wochenende sind sie seltener im Web. Vor allem am Samstag haben sie Anderes und Besseres zu tun, als in ZR zu schmökern.

Die Spitze am Montag spiegelt, denke ich, den Nachholbedarf wider, der durch diese Abstinenz am Wochenende entstanden ist. Man geht verstärkt in ZR, um nachzusehen, was am Samstag und Sonntag Neues hinzugekommen ist.

Formal gesehen beschreibe ich damit ein lineares System ohne Rückkopplung: Die Neigung, ZR aufzurufen, hängt neben anderen Faktoren (wie der Attraktivität des aktuellen Eintrags im Blogaggregat oder im Feedreader) von den Surf-Gewohnheiten ab. Dieser Faktor überlagert sich additiv den anderen (Linearität) und wirkt nicht seinerseits zurück auf das, was ich in ZR schreibe (keine Rückkopplung).

In "Zettels kleinem Zimmer" ist das - so meine Interpretation - anders. Hier gibt es eine Rückkopplung.

Wird dort wenig geschrieben, dann wird logischerweise auch weniger gelesen. Das ist wie in ZR. Während aber die Zahl der Beiträge in ZR von meiner freien Entscheidung abhängt - gegenwärtig der Entscheidung, täglich einen bis zwei Artikel zu verfassen -, hängt die Zahl der Einträge in einen Thread im "kleinen Zimmer" davon ab, wieviele schon dort stehen. Je mehr man zu lesen bekommt, auf umso mehr kann man antworten.

Wir haben es also mit einem Fall positiver Rückkopplung zu tun: Je mehr geschrieben wird, umso mehr wird gelesen. Je mehr gelesen wird, umso mehr wird geschrieben. Freilich auch: Je weniger geschrieben wird, umso weniger wird gelesen. Je weniger gelesen wird, umso weniger wird geschrieben.

Dies - vermute ich - erzeugt die Zyklen, die typisch für "Zettels kleines Zimmer" sind.

Dabei ist noch ein weiterer Faktor zu berücksichtigen, der sich verstärkend auswirken könnte, damit also eine Nichtlinerarität des Systems mit sich brächte: Nicht nur wird dann, wenn im Forum "viel los" ist, auch viel angeboten, das man lesen kann. Sondern wenn solche produktiven Diskussionen laufen, dann gehen auch mehr Besucher überhaupt erst einmal in das Forum, und sie tun das häufiger. Die Zahl der Besuche kann sich dabei mit der Zahl der Aufrufe pro Besuch multiplizieren.

Ist die Periodendauer in diesem Zyklus ähnlich fix wie die durch die Wochentage bestimmte in ZR? Darauf habe ich keinen Hinweis. In den vergangenen vier Wochen untrerschieden sich die beiden Perioden ungefähr um den Faktor zwei. Aber das dürfte Zufall gewesen sein. Hier ist ein Verlauf vom Anfang dieses Jahres:


Man sieht ein ähnliches zyklisches Auf und Ab wie in den aktuellen Daten; aber die Periodendauer ist deutlich niedriger. Wie die Zyklen in einem solchen Forum beschaffen sind, das scheint also vom Zufall abzuhängen.



In einem solchen Forum; das möchte ich betonen. Denn es kann durchaus Foren geben, die diesen zyklischen Verlauf nicht zeigen. Zum einen die ganz kleinen, in denen vielleicht ein halbes Dutzend Besucher alles lesen und kommentieren, was die anderen vier oder fünf schreiben. Und zum anderen vielleicht auch die ganz großen Foren, bei denen die Zahl der Besucher so groß ist, daß solche zyklischen Effekte im Grundrauschen untergehen.

Ebenso muß das, was ich bei ZR beobachte, nicht für alle Blogs repräsentativ sein. Eine Besonderheit von ZR ist, daß die Kommentarfunktion abgeschaltet ist und stattdessen die Diskussion im "kleinen Zimmer" stattfindet. Dadurch fehlt es in ZR an Rückkopplung. Es wäre interessant, ob in anderen Blogs, in denen viel kommentiert wird, sich ein ähnlicher zyklischer Verlauf der Besucherzahlen findet wie im "kleinen Zimmer".

Auch die Leserstruktur könnte eine Rolle spielen. Vielleicht gibt es andere Blogs, die gerade am Wochenende besonders viel gelesen werden, weil die meisten Leser beruflich nicht mit Computern zu tun haben und überwiegend Samstags und Sonntags "surfen gehen".



Für Kommentare zu diesem Artikel gibt es einen Thread in "Zettels kleinem Zimmer". Dort findet man auch eventuelle Aktualisierungen und Ergänzungen.