Das Zeitalter der Informatik

Lebenshilfe durch Automation – die Fortschritte in der Informationstechnologie haben unser Leben in den letzten 100 Jahren erheblich erleichtert. Doch von wie viel intellektueller Arbeit sollen Computer uns eigentlich «befreien»? Eine kritische Würdigung.

Das Zeitalter der Informatik
Knechtschaft der Wiederholung: unzählige Buchhalter des US-Finanzministeriums berechnen um 1930 die jeweiligen Boni der Veteranen des 1. Weltkrieges. Bild: Library of Congress.

Informatik war immer schon da. Kommunikation und Informationsverarbeitung sind ein essentieller Teil der menschlichen Kreativität. Jahrhunderte lang war das so selbstverständlich, dass wir uns gar nicht gross darum zu kümmern brauchten. Heute aber ist die Informatik so mächtig geworden, dass sie die Gesellschaften auf tiefgreifende Art verändert. Wir kommen gar nicht darum herum, uns mit ihr auseinanderzusetzen. Um besser zu verstehen, was gerade passiert, müssen wir eine kleine Zeitreise unternehmen. Wir reisen von den Wurzeln der Informatik, der Mathematik, über ihr Grösserwerden als eigene Disziplin bis hin zu den Auswirkungen, die sie heute und in Zukunft auf unser Leben hat. Sie werden danach hoffentlich verstehen, was es mit den Begriffen «Algorithmus» und «Big Data» auf sich hat – und warum so viele Informatikprofessoren darauf drängen, dass sich die Ausbildungen an unseren Schulen verändern.

 

1. Wie neue Technologien entstehen

Menschen entwickelten sich schon immer mit Hilfe von zwei Werkzeugen weiter. Erstens sammelten sie Erfahrungen mit ihrer Umwelt, machten also Experimente. Zweitens leiteten sie aus diesen Erfahrungen abstrakte Verallgemeinerungen ab, die dann für alle überprüfbar waren. Das taten sie mit Hilfe der Mathematik. Experimente und Mathematik: Das sind seit Jahrtausenden die fundamentalen Werkzeuge zum Erzeugen von neuem Wissen. Immer wieder hat dieses Wissen auch praktische Relevanz, indem es höhere Effizienz schafft. Aus der Wissenschaft können sich neue Technologien entwickeln, deren Anwendung keine hohe Qualifikation braucht und die somit breit nutzbar werden. Solche Technologien entstehen aber nicht einfach garantiert und direkt aus der Wissenschaft. Sie sind in der Geschichte immer schon im Spannungsfeld zwischen Wissenschaft und pragmatischem, realem Experimentieren entstanden. Das war in der Informatik nicht anders, wie wir gleich sehen werden.

Schauen wir uns aber zunächst zwei Beispiele an, um dieses Wechselspiel zwischen Abstraktem und Praktischem zu illustrieren. Der Satz von Pythagoras beispielsweise ist ein Stück exaktes Wissen, das durch eine vollständig mathematisch überprüfbare Argumentation entstand. Der Satz von Pythagoras besagt, dass in jedem rechtwinkligen Dreieck das Quadrat c2 der längsten Seite c (Hypotenuse) gleich der Summe a2 + b2 der Quadrate der kürzeren Seiten a und b (Katheten) ist. Für die praktische Anwendung liefert dieser Satz beispielsweise die Basis für eine Technologie zum Erzeugen von rechtwinkligen Ecken beim Gebäudebau: Weil 52 = 42 + 32, reicht es, mit Seilen ein Dreieck mit Seiten von 5, 4 und 3 Einheiten aufzuspannen. Zwischen den Seilen der Länge 3 und 4 sitzt immer ein rechter Winkel. Kein Bauarbeiter muss dazu den Satz von Pythagoras oder gar dessen Entdeckung verstehen.

Auf der anderen Seite entstanden aber eben auch Vorgehensweisen, die sich nicht zuerst auf Mathematik stützten. Die Entdeckung des Rades, übrigens unabhängig an unterschiedlichen Orten der Welt vor 2000 bis 4000 Jahren, basierte nicht auf der Entdeckung von physikalischen Gesetzen. Die Konzepte der Gravitationskraft und der Reibungskraft waren damals noch unbekannt. Die Räder, genauso wie viele Heilungsverfahren, entstanden durch Probieren, Testen und Anwenden sowie in sich ständig wiederholenden Verbesserungsprozessen. Wieder galt aber: die erzeugten Endprodukte und Technologien konnte man nutzen, ohne die theoretische Herleitung ihrer Funktionsweise zu kennen.

 

2. Die Automatisierung des logischen Denkens

Schon ziemlich früh kamen Menschen auf die Idee, Teile des Denkprozesses an sich zu automatisieren, und im Grunde liegen hier die Wurzeln der Informatik. Der deutsche Universalwissenschafter Gottfried Wilhelm Leibniz war der erste, der über diese «Automatisierung» der intellektuellen Tätigkeit gesprochen hat. Sein Traum war es, die Mathematik so aufzubauen, dass man in ihr als Sprache exakt alle realen Probleme der Welt formulieren, analysieren und somit lösen kann. Kein Platz mehr für Streitigkeiten, emotionale Argumente und Bauchgefühle bei Entscheidungsprozessen! Der Traum von Leibniz reifte später auch zum Traum seines Landsmannes David Hilbert, eines Mathematikers. Hilbert glaubte fest daran,…