Stufen maschineller und

(1)

Übergang Mensch →→→→ Maschine

Stufen maschineller und

automatisierter Datenverarbeitung

(1) Schrift

^Erfassen + speichern

(2) Buchdruck mit be-

weglichen Lettern

vervielfältigen (3) Rechenmaschinen

+ Algorithmen

verarbeiten (4) Telekommunikation

weitergeben

(5) Rechenautomaten (Computer)

automatisch

„selbständig“ verarbeiten

Fortsetzung

MenMa.doc Okt-01 /Stuf0/

(2)

(1) Schrift, Schreiben

◆ Erweiterung des Speichers

◆ Trennung der Zeichen (des „Gespeicherten“ vom Erzeuger

◆ damit Trennung von Zeichen und Kontext

◆ Möglichkeit der unveränderten und „beliebig“ lan- gen Aufbewahrung der Zeichen

◆ Aufbewahrung (Speicherung) der Zeichen mit verändertem (ja sogar ohne) Kontext

◆ Beginn der Interpretationsproblematik

◆ völlige Veränderung der Möglichkeiten und Moda- litäten der Weitergabe von Information (Kommu- nikation)

◆ Einschaltung eines „Dritten“ in die Über-Tragung (Wortsinn!), der keine Kenntnis des Übertragenen mehr hat (Botenproblem)

Fortsetzung

MenMa.doc Okt-01 /Stuf11

(3)

(1) Schrift, Schreiben (Fts.)

Medien

Stein

Einschlagen in Fels oder Mauern (Hieroglyphen in Ägypten, Mittelamerika)

Keramik, Ton

Einritzen oder Einkerben (Keilschrift in Vorderasien)

Holz

Einritzen in Holz- oder Wachstäfelchen (Griechen- land, Rom) oder in Stäbe (Runenstäbe in Skandina- vien)

Tierhaut (Pergament)

Beschreiben und Bemalen weltweit bis Ende des 15.

Jahrhunderts

Textilien

Beschreiben und Bemalen weit verbreitet (Seide in China)

Papyrus

Beschreiben und Bemalen (Ägypten, Vorderasien)

Papier

Beschreiben und Bemalen (1. Jhdt. n.Chr. in China,

∼∼∼∼800 n.Chr. bei Arabern, nach 1100 durch arabische Händler in romanische Länder, nach 1300 nach

Deutschland)

Fortsetzung

(4)

(2) Druck mit beweglichen Lettern

Johann Gensfleisch von Sorgenloch, genannt zum Gutenberg ( ≈1397–1406 3.2.1468)

◆ Erfindung 1446

36-zeilige Bibel 1448

Hinweis:. Blockdruck viel älter, gehört aber zu (1)

42-zeilige Bibel 1452–55

◆ Verbreitung

+

Verfügbarkeit von Information

Vervielfältigung von Zeichen (= Information?)

Um 1500 in 260 Städten bereits 1120 Druckereien, 27.000 Inkunabeln, Gesamtauflage ≈ 10 Mio. Bände

◆ gesellschaftliche Auswirkungen

neue Ideen gehen weit über den direkten Wirkungs- kreis ihrer „Vordenker“ hinaus

Humanismus – Protestantismus

die neue deutsche Hochsprache (→ deutsche Bibel) Unterschied Martin Luther ↔↔↔↔ Jan Hus (oder auch Savonarola)

Bauernaufstände

◆ Allgemein zugängliche Bibliotheken

„Zwang“ zum Lesen

Schulen für alle, nicht nur für wenige Auserwählte (Gelehrte, Kleriker)

Gründung der Universitäten (Rolle Ph. Melan- chthons)

Imprimatur → Zensur

Fortsetzung

(5)

(3) Telekommunikation

◆ Vorformen über Jahrhunderte (Feuer, Rauch, Flaggenalphabet)

◆ Telegraph (Samuel Morse 1837)

◆ Telephonie (Philipp Reis 1861, Graham Bell und Hughes 1876-77)

◆ direkte Folgen

Transport ohne Überbringer (Bote)

vielfach höhere Übertragungsgeschwindigkeit

„Gleichzeitigkeit“ der Information weltweit

erhöhte Verfügbarkeit Übertragungsdistanz

◆ weiter wachsende „Entpersönlichung“ der Nach- richten und damit der Kommunikation

Fortsetzung

(6)

(4) Automatisierung

Zwei Bestandteile

Mechanisierung von Prozessen

Algorithmisierung von Abläufen

Für die IT-Sicherheit daraus das wichtige Teilgebiet Über- tragung datenverarbeitender Prozesse auf Auto- maten (insbesondere transformierender, d.h. logischer und rechnender Prozesse)

◆ Gesellschaftliche Folgen der Automatisierung am Bei- spiel der Mechanisierung der Weberei im 18.–19. Jh.

(Weberaufstände, Maschinenstürmerei, Auswande- rung)

◆ Rechenmaschinen und Rechenautomaten bis zu Ch.

Babbage

◆ allgemeine Nachbildung von Begriffen und Automati- sierung von Denkvorgängen – Algorithmisierung von Vorgängen der DV

1275 Ramón Lull(us)

1664/78 Gottfried Wilhelm Leibniz

1815–52 Augusta Ada, Countess of Lovelace 1854 George Boole

1879 Gottlob Frege 1936 Alan M. Turing

◆ „künstliche Intelligenz“

Fortsetzung

(7)

(5) Der speicherprogrammierte, digitale Rechenautomat

Konrad Zuse (1910–96)

1936–38 mechanischer Vorläufer

¹⁹⁴¹

ZUSE Z3 – erste speicherprogrammierte, digitale Rechenanlage der Welt, in Relaistechnik, entwickelt im Auftrag der Deutschen Versuchs- anstalt für Luftfahrt (DVL) in Berlin-Adlershof 1944 ergänzt durch A/D-Wandler

Kennzeichnende Eigenschaften der Z3

◆ alle grundlegenden Funktionseinheiten eines „Compu- ters“ vorhanden:

Rechenwerk

Steuer- oder Befehlswerk

Speicher für Daten und Programme Ein- und Ausgabe

◆ duale Zahldarstellung in allen Funktionseinheiten

◆ Rechenoperationen in halblogarithmischer Darstellung (Mantisse + Exponent)

◆ Programme und Unterprogramme auf Filmrollen

Alle Operationen werden in der ZUSE Z3 auf die logischen Grundoperationen

¬¬

¬¬ (not) ∧∧∧∧ (and) ∨∨∨∨ (or) zurückgeführt.

(8)

Probleme der Übergänge (1) – (5)

◆ Was kann man?

Äquivalenz der Verfahren

◆ Was darf man?

Verträglichkeit der Verfahren

◆ Was will man?

Wertung der Verfahren durch den Einzelnen durch die Gesellschaft

Frage

Worin unterscheiden sich die IT-Systeme Mensch und

Maschine?

Fortsetzung

MenMa.doc Okt-01 /Problem/

(9)

Unterschiede Mensch Maschine H äufig genannte Unterschiede und Ein- wände dagegen

► Geschwindigkeit

Überlegenheit der Maschine u.a. zweifelhaft bei Muster- und Gestalterkennung

► Speicherkapazität

Inzwischen kaum noch Unterschiede in der Kapa- zität; große Unterschiede in der Art der Anord- nung, Verwaltung und Zugänglichkeit

► Zugriffsgeschwindigkeit

Sehr stark abhängig von der Art der Zugriffe:

adreßbezogen – inhaltsabhängig – kontextabhän- gig – …

► Zuverlässigkeit

Hohe Überlegenheit des Automaten bei rein algo- rithmischen Wiederholungen; große Schwächen bei allen semantikbezogenen Entscheidungen (Plausibilität, Sinnfälligkeit, Brauchbarkeit, …)

► Denkfähigkeit

Argumente laufen ins Leere, solange der Begriff

„Denken“ nicht hinreichend klar definiert ist.

Fortsetzung

MenMa Okt-01 /Unter1/

(10)

Unterschiede Mensch Maschine (Fts.)

Wesentliche Unterschiede … …

► Physikalische Darstellung von Zei- chen

fehlende direkte Wahrnehmbarkeit juristische (rechtliche) Folge:

Wegfall der unmittelbaren Inaugen- scheinnahme

► Digitalisierung aller Zeichen und Prozesse Vereinheitlichung und Vermischung der Dar- stellungen in physikalisch verschiedenen Be- reichen

► Interpretation und Informations- gewinnung

Grundsätzlich verschiedene Verfahren bei der Interpretation von Zeichen und der Zuweisung von Bedeutung

► Kontext

Grundsätzlich verschiedene Art der Kontext- erzeugung und –nutzung

(11)

… … und deren Folgen

Grundlegende Änderungen in Kommunikation und Datenverarbeitung

► einschneidende Änderungen in der Struktur der Gesellschaft

► einschneidende Änderungen im Verhalten der Einzelnen (der Betroffenen)

(12)

Unterschiede Mensch Maschine (Fts.)

Die Sicht der Kybernetik

„Was Sie an den geistigen Funktionen beobachten, ist Aufnahme, Verarbeitung, Speicherung und Ab- gabe von Informationen. Auf keinen Fall scheint es erwiesen oder auch nur wahrscheinlich zu sein, daß zur Erklärung geistiger Funktionen Vorausset- zungen gemacht werden müssen, welche über die Physik hinausgehen.“

Karl Steinbuch Automat und Mensch, Seite 2

„Es wird angenommen, daß das Lebensgeschehen und die psychischen Vorgänge aus der Anordnung und physikalischen Wechselwirkung der Teile des Organismus im Prinzip vollständig erklärt werden können.“

„Jedes subjektive Erlebnis entspricht einer physikalisch beschreibbaren Situation des Organismus, vor allem des Nervensystems, z.T. auch der humoral usw. wirkenden Organe.“

(13)

Unterschiede Mensch Maschine (Fts.)

Alan M. Turings Frage- und Antwortspiel

„Man denke sich ein Frage- und Antwortspiel aus zwischen einem prüfenden Menschen und einem unsichtbaren Prüfling. Wenn der Prüfer nach eini- ger Zeit nicht entscheiden kann, ob der Prüfling Mensch oder Maschine ist, dann wäre ich bereit, ihm Denkfähigkeit zuzugestehen.“

Alan M. Turing zum Problem der Denkfähigkeit

Testfrage der Kybernetik

Wenn ein technisches System von der Größe und Komplexität eines menschlichen Nervensystems hergestellt werden könnte,

► hätte dieses System dann psychische Erlebnis- se, Gefühle, Bewußtsein?

Quintessenz

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Es gibt erkennbare wesentliche Unter- schiede zwischen Mensch und Maschine.

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Diese Unterschiede müssen beim Übergang Mensch → Maschine berücksichtigt werden.