#324 – 75 Jahre digitales Rechnen

Die Maschine die wir nie vollständig verstehen können
Gespräche mit Freunden und Bekannten aus der «Babyboomer»-Generation und ein Bericht über die Inbetriebnahme des experimentellen Computers «Manchester Baby» in England vor 75 Jahren, inspirierten meinen heutigen Blog-Beitrag. Ich staune immer wieder darüber, wie lange es dauert bis wir Menschen Veränderungen zulassen. Noch heute zweifeln viele «Alte» an den Vorteilen der Digitalisierung. Trotz jahrzehntelanger Forschung an programmierbaren Maschinen, die uns Menschen die Arbeit vereinfachen sollen, halten solche Erkenntnisse höchstens am Rande Einzug in unser Bildungswesen. Die Fähigkeit, ethisch und kritisch über das Verhalten einer Maschine nachzudenken, die man nie vollständig verstehen kann, wäre eigentlich unerlässlich. Susanne Gaschke fragt in anderem Kontext, zu den Gefahren für die Demokratie in Deutschland, NZZ vom 23. Juni 2023: «Funktionieren die Schulen so, dass die Kinder genug lernen, um ihr Leben später sinnvoll leben zu können? Bringen die Hochschulen Erfinder und Denker hervor oder nur noch Zertifikate?». In den späten 1960er Jahren war für uns im Studium immer noch der Rechenschieber das Mass aller Dinge, obwohl IBM seit 1952 mit Lochkarten programmierbare Grossrechner (IBM mainframe) produzierte.

Räumliches berechnen
Aktuell befinden wir uns mitten in der Diskussion um die Vor- und Nachteile im Umgang mit KI künstlicher Intelligenz und wie wir zukünftig mit unseren Endgeräten interagieren. Mit so viel Spannung ist wohl selten eine Hardware erwartet worden wie die von Apples erstem räumlichen Computer, Vision Pro, anfang Juni 2023. Obwohl die Brille in Europa erst nächstes Jahr auf den Markt kommen wird, dürfen wir uns auf eine total neue Erfahrung im Umgang mit Computern freuen, weg vom starren Blick auf den Desktop, hinaus in den Raum. Dabei entspricht die Idee, unseren Gedanken freien Lauf zu lassen und dank erweiterter Realität, die Wirklichkeit mit Virtualität zu überlagern, einem lange gehegten Wunsch von uns Menschen.

Paradigmenwechsel im Umgang mit Maschinen
Trotz den Möglichkeiten zum Einsatz von KI in der Kommunikation behält das analoge Faxgerät nach wie vor einen Platz in manchem Betrieb. Das papierlose Büro, das uns vor über 30 Jahren versprochen wurde, ist heute immer noch nicht Realität. Gegen Vorurteile kämpfen Lösungen zum bargeldlose Bezahlen, das E-Voting oder das elektronische Patientendossier. Argumentiert wird zu oft mit Sicherheitsbedenken und dem Persönlichkeitsschutz. Doch die Hoffnung besteht, dass wir aus der Geschichte lernen und vermehrt über kreative Problemlösungen sprechen, anstatt über die technische Machbarkeit, welche sowieso nur von wenigen Menschen verstanden wird. Losgelöst von den Zwängen der vergangenen Jahrzehnte, einer unverständlichen Logik von Maschinen zu folgen, öffnet sich nun der Weg für einen Paradigmenwechsel. Wir «Alten» übernehmen darin dank unserer Seniorität, auch die Funktion des «sozialen Gewissens» und der Verantwortlichkeit. Viele von uns sind, entgegen gängiger Annahmen, technisch fit und offen für Neues. Rachel Manetsch, Gründungsmitglied von «FocusFuture», dem Netzwerk für die Gestaltung des dritten und vierten Lebensabschnitts, wünscht sich in diesem Zusammenhang keine «Altersheim-Romantik».

Die Analyse der Analysemaschine
Ein Computer ist eine Maschine, die so programmiert werden kann, dass sie Abfolgen arithmetischer oder logischer Operationen (Berechnungen) automatisch ausführt. Moderne digitale elektronische Computer können generische Operationssätze, sogenannte Programme, ausführen. Der erste automatischen Digitalcomputer, der den modernen Maschinen ähnelte, wie wir sie heute kennen, wurde zwischen 1833 und 1871 vom englischen Mathematiker und Erfinder Charles Babbage (1791-1871) erfunden. Er entwickelte ein Gerät, die Analysemaschine, und arbeitete fast 40 Jahre lang daran. ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer wurde von der US-Armee, dem Ordnance Corps und dem Forschungs- und Entwicklungskommando unter der Leitung von Generalmajor Gladeon M. Barnes finanziert und war der erste programmierbare, elektronische Allzweck-Digitalcomputer, der 1945 fertiggestellt wurde. ENIAC wurde von John Mauchly, Physikprofessor am Ursinus College, und J. Presper Eckert von der University of Pennsylvania, entworfen und war in Aberdeen, im US Bundesstaat Maryland, bis 1955 in Betrieb.

Vorgängermodell der heutigen Miniaturisierung
Vor 75 Jahren, am 21. Juni 1948, war das Baby gebaut und funktionsfähig. Es war 5,20m lang, 2,24m hoch und wog fast eine Tonne. Die «Small-Scale Experimental Machine», genannt Manchester Baby (später Manchester Mark I), war der erste auf der Von-Neumann-Architektur basierende Computer, aufgebaut mit Röhren. Entwickelt wurde er ab 1945 an der Victoria University of Manchester von Frederic Calland Williams, Tom Kilburn und Geoff Tootill um Phänomene der Williamsröhre zu untersuchen. Diese wurde als Speicher nutzbar, nachdem Williams 1946 ein Verfahren entwickelte, den Speicher innerhalb von Millisekunden zu regenerieren. Im Juni 1948 wurde damit der Nachweis erbracht, dass sowohl Programm- als auch Arbeitsspeicher im Computer-Speicherwerk gehalten werden können. Das Baby hatte eine Wortlänge von 32 Bit und einen Speicher von 32 Wörtern (1 Kilobit, 1.024 Bit). Ein funktionsfähiger Nachbau der Small-Scale Experimental Machine befindet sich heute im Museum of Science and Industry in Manchester.