Wie KI aus Deutschland weltweit Spielpläne aufstellt

Die Erstellung eines Spielplans ist enorm komplex. So gibt es für eine Liga mit 18 Teams bis zu 10⁸⁴ mögliche Spielpläne. Um dieses unfassbar große Puzzle zu lösen, greifen Ligen weltweit auf den auf Künstlicher Intelligenz basierten Ligalytics Scheduler von Dirk Zechiel und Prof. Dr. Stephan Westphal zu.

Die Terminierung von Sportevents löst bei vielen Fans heiße Diskussionen aus. Warum gibt es so viele verschiedene Anstoßzeiten in der Bundesliga oder der Basketball Euroleague? Warum spielt die DEL immer um 19.30 Uhr? Genau diese Fragen haben sich Dirk Zechiel und Prof. Dr. Stephan Westphal für mehr als 15 Jahre als Hobby gestellt.

Tagesgenaue Spielansetzungen weltweit

Die beiden Informatiker und Mathematiker setzen zur Lösung der komplexen Fragestellung Künstliche Intelligenz ein. Die entwickelte Lösung machte schnell Furore: 2005 erfolgte die erste Spielplanerstellung für die Deutsche Fussball Liga. Es folgten die Erstellung von diversen weiteren Spielplänen insbesondere für Profiligen in Deutschland (Basketball und Eishockey). 2019 schließlich wurde Ligalytics gegründet – um aus dem Hobby eine Firma machen, sich zu professionalisieren und weitere Ligen unter Vertrag zu nehmen.

Heute betreut das Unternehmen aus Bad Homburg mehr als 20 Ligaverbände weltweit bei Spielplanerstellung, Auslosungen, Schiedsrichteransetzungen und tagesgenauen Spielansetzungen. So unter anderem die European League of Football, Deutsche Eishockey Liga, FIBA Champions League Basketball, Österreichische Fußball-Bundesliga oder die Indian Premier League (Cricket).

Das schafft nur Künstliche Intelligenz
Die Erstellung eines Spielplans ist unheimlich komplex, so gibt es für eine Liga mit 18 Teams bis zu 10⁸⁴ mögliche Spielpläne. Das macht die Erstellung zu einem der größten Optimierungsprobleme in der realen Welt. Um diese Zahl greifbar zu machen ein paar Beispiele:
• Geschätzte Maße an Wasser auf der Erde in Litern: 10²¹
• Geschätzte Anzahl an Sandkörnern in der Sahara: 10²³
• Geschätzte Anzahl von Atomen im Universum: 10⁸⁴ – 10⁸⁸
Um dieses unfassbar große Puzzle zu lösen, greifen Ligen auf den auf künstlicher Intelligenz basierten Ligalytics Scheduler zu, der innerhalb weniger Minuten die besten Spielpläne unter Berücksichtigung aller Nebenbedingungen ausgibt. 

Die beiden Gründer konnten für ihre Lösung ihren wissenschaftlichen und informationstechnologischen Background nutzen. Geschäftsführer Dirk Zechiel, Diplom-Informatiker, bringt jahrzehntelange Erfahrung in Machine Learning, Simulation, Data Analytics und in der Lösung hochkomplexer Optimierungsprobleme mittels mathematischer Programmierung mit. Co-Gründer Professor Dr. Stephan Westphal ist Professor am Institut für Mathematik der TU Clausthal und leitet dort die Arbeitsgruppe “Diskrete Optimierung”. Er ist Entwickler preisgekrönten Algorithmen für das traveling tournament Problem.

Nachhaltigkeit und Optimierungspotenziale

Dieses Knowhow ist durchaus gefragt, nimmt man die wachsende Komplexität der Herausforderung in den Blick. “Die Erstellung des Spielplans einer Sportliga ist immer mehr als ‘nur’ die Lösung eines riesigen Puzzles”, erläutert Dirk Zechiel. Vielmehr eröffnet sie den Ligen, Vereinen, Sponsoren und TV-Berichterstattern ganz neue Wachstumsmöglichkeiten und Optimierungspotenziale. So ist es beispielsweise möglich, beim Reisen Millionen von Kilometern durch Trip Optimierung einzusparen (Nachhaltigkeit), Stadien durch die optimale Allokation von Anstoßzeiten auszufüllen, Sponsoren zufriedener zu machen und das Potenzial von TV Übertragungen zu maximieren. “Alles dies wirkt sich enorm auf die Umsätze aller Stakeholder aus”, so Zechiel.

Entsprechend wird die Komplexität, die Ligalytics unter Einsatz von Künstlicher Intelligenz löst, durch diverse Nebenbedingungen gesteigert. Dazu zählen beispielsweise: Wer spielt wie oft gegen wen (Hinrunde und Rückrunde?, symmetrischer Spielplan oder asymmetrisch, Anzahl an Tagen zwischen derselben Begegnung), Rahmenterminkalender (wie viele Spiele sollen an welchen Tagen ausgetragen werden), Mindestanzahl an Ruhetagen oder Stadienverfügbarkeiten. Doch auch optimiertes Reisen, TV-Wünsche oder der Faktor Fairness (möglichst keine Serie von sehr schwierigen Gegnern, als auch gerechte Verteilung von Wochenendspielen auf alle Vereine) fließen in die Berechnungen ein.

Was auf manuellem Wege Tage dauern würde, löst der Ligalytics Scheduler innerhalb von Minuten und fügt alle relevanten Faktoren  nahtlos zusammen. Und so spielt innovatives KI-Knowhow aus Deutschland immer ein wenig mit, wenn Sportevents weltweit die Massen begeistern.

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