Mailüfterl, Al Chorezmi und Künstliche Intelligenz

Ein Gespräch mit dem Computerpionier Heinz Zemanek

Der österreichische Computerpionier Heinz Zemanek hat mit dem Lötkolben in der Hand begonnen, Computer zu bauen. Er hat die Entwicklung des Computers aktiv miterlebt - von der Relais-Additionsschaltung bis zum Halbleiter-Chip, von der Lochstreifen-Befehlseingabe bis zur formalen Definition der Programmiersprachen. Er hat kybernetische Modelle mit Studenten und Mitarbeitern gebaut und programmiert. Gemeinsam mit seinem Kollegen Konrad Zuse gilt er als Begründer der modernen Datenverarbeitung in Europa. 1954 baute er das Mailüfterl, einen volltransistorisierten Binär-Dezimal-Rechenautomaten", der aus 3.000 Transistoren, 5.000 Dioden und 30 km Draht bestand. Mit einer Breite von 4 Metern, einer Höhe von 2,5 Metern und einer Tiefe von 50 Zentimetern war das Ungetüm gegenüber den damaligen Röhrenrechnern klein. Auch mit kybernetischen Grundmodellen wie der "Maus im Labyrinth", der "künstlichen Schildkröte" oder dem "Homöostat" betrat er Neuland.

Herr Professor, wie kamen sie eigentlich auf den Computer?

Heinz Zemanek: Auf einem geraden Wege: über die Nachrichtentechnik. Im II. Weltkrieg benötigte man unvorstellbar kurze Signale, und so entwickelte sich die Impulstechnik zu einem brauchbaren Werkzeug. Als ich 1944 in die Kurzzeittechnik eindrang, lernte ich mit kurzen Impulsen umzugehen.

Sie waren ja der erste, der im deutschen Sprachraum Millionstelsekunden-Impulse für die Nachrichtentechnik herstellte.

Heinz Zemanek: 1950 erzeugten wir schon Impulse von 50 Nanosekunden. Wer die Methoden der Erzeugung, Formung, Verschiebung und Kombination von kurzen Stromstößen beherrschte, konnte daraus eine Vielzahl von Funktionen bauen, wie sie dann für die digitale Informationsverarbeitung üblich wurden. Als dann die Umstellung auf digitale Schaltkreise für die schnelle Computer-Elektronik begann, war es hilfreich und ideenfördernd, Relaistechnik und Impulstechnik zu verbinden. Wie neu und revolutionär der Computer auch sein mag, die technischen Lösungen kamen aus vielen Richtungen zusammen. Elektronik, Wähltelephon, Radar, Oszillograph und Fernseher wurden herangezogen, um zu verwirklichen, was den Pionieren vorschwebte: der elektronische Rechner.

Sie sind ja auch ein Pionier. Ihr Name ist ganz besonders mit dem Mailüfterl verbunden, dem ersten Transistorrechner des europäischen Festlandes. Wie kamen sie eigentlich auf den Namen Mailüfterl?

Heinz Zemanek: Ich hätte gerne einen Rechner mit ganz schnellen Transistoren gebaut, aber was mir Philips damals anbieten konnte, waren ziemlich langsame Hörgerät-Transistoren. Auf dem Weg zurück von Holland war ich auf der ersten deutschen Computertagung in Darmstadt und berichtete dort von meinen Plänen. Wegen der geplanten Rechengeschwindigkeit machte ich die Bemerkung: ein "Wirbelwind", das war damals eine Maschine des M.I.T., könne es nicht werden, aber auf ein Wiener Mailüfterl sollte es reichen. Dieser Name gefiel den deutschen Professoren außerordentlich, und sie drängten mich, ihn beizubehalten, was ich dann auch tat.

Sie haben aber aus der Not eine Tugend gemacht und die Trägheit der Hörgerät-Transistoren ausgenutzt.

Heinz Zemanek: Transistoren reagieren auf einen Impuls grundsätzlich mit Verzögerung: sie halten den "Ball" eine gewisse Zeit, ehe sie ihn weiter werfen. Diesen Nachteil kann man aber zum Zwischenspeichern ausnutzen, was sehr nützliche Schaltkreise ergibt. Wir erhielten ein Patent auf dieses Verfahren.

Wie lange dauerten die Arbeiten am Mailüfterl?

Heinz Zemanek: Zwei Jahre, vom Mai 1956 bis zum Mai 1958 dauerten die Arbeiten an der Elektronik. Ebenfalls im Mai 1958 lag das erste Ergebnis vor: die Bestimmung der Primzahl 5 073 548 261. Die Entwicklung einer "eleganten" Software ging jedoch bis 1961.

Herr Professor, vor vierzig Jahren meinten noch viele, das Mailüfterl sei gleichsam ein Luftschloss, etwas, was niemals auf den Boden kommen wird. Heute leben wir im "Informationszeitalter". Was ist das eigentlich, Information?

Heinz Zemanek: Information ist ein sehr weiter Begriff, kaum zu umschreiben. Man könnte Information mit Einformung übersetzen; es geht um die Form, die Nachricht gibt. Alles ist eine Frage der Information, des Wissens, der Erfahrung, gespeichert im Menschen und in seinen Werken, und später im Buch und im Computer.

Aber Information gab es ja schon vor dem Menschen.

Heinz Zemanek: Natürlich, Information steht seit dem Urknall bereit. Und mit der Bildung oder Erschaffung des Lebens wird die Information tätig: es ist die schöpferische, die steuernde Information, die das Leben ermöglicht und verbreitet. Information hält jeden Organismus zusammen, und Lebewesen können nur überleben, wenn sie über ihre Umwelt informiert sind.

Kann man Information messen?

Heinz Zemanek: Sie können Buchstaben zählen, Information aber ist allein durch Messung nicht zu verstehen, sie ist ihrem Wesen nach nicht physikalisch und bedarf der Darstellung und Deutung, wo Physik und Technik fertig sind.

Information hat ja viele merkwürdige Eigenschaften, wie beispielsweise die Weitergabe ohne Verlust.

Heinz Zemanek: Jede Kopie hat die Kraft des Originals. Geld und Ware kann man nur einmal, nur in eine Richtung vergeben, Information aber kann man beliebig oft, in beliebig viele Richtungen vergeben. Eine andere merkwürdige Eigenschaft ist die Wandlungsfähigkeit der Information: sie kann die verschiedensten Formen annehmen und bleibt doch dieselbe Information. Das Wort "Eins" oder die Ziffer "1" meinen dasselbe.

Nicht jede Information ist gleich wichtig. Wir wählen aus, achten auf das Wesentliche: wir formalisieren. Ihr Vater war ja Buchhalter, und Sie schreiben in ihrem Buch "Weltmacht Computer": "Die Buchhaltung ist ein Musterbeispiel für die schöpferische Spannung zwischen Wirklichkeit und Formalität."

Heinz Zemanek: Die Buchhaltung, mit Lagerhaltung und Inventarisierung verwandt, ist der praktische Ursprung der Formalisierung, der Mathematik und des Computers: Von der Hieroglyphe bis zum Bildschirm war die Buchhaltung für die Informationsverarbeitung grundlegend. Das Leben des Betriebs, Geld und Warenverkehr, Gewinn und Verlust, Schicksal und Geschichte, alles vereinfacht auf einen Formalvorgang: Geld ins Konto, Geld aus dem Konto, Addieren und Subtrahieren.

Wann und wie kam eigentlich die Buchhaltung nach Europa?

Heinz Zemanek: Al Chorezmi, Hofmathematiker in Bagdad, schrieb im Jahre 820 über die Proportionen "Grundmenge zu Verkaufsmenge" und "Grundpreis zu Verkaufspreis". Um das Jahr 1200 schufen die italienischen Kaufleute dann die Geschäftsbuchhaltung, die Grundfunktionen des Waren- und Geldverkehrs: Lieferschein und Rechnung, Kassen- oder Lager-Ein- und Ausgang, Belastung und Entlastung eines Kundenkontos... Als Leonardo, Kaufmannssohn aus Pisa, von seinem Vater zu den Geschäftsfreunden rund um das Mittelmeer gesandt wurde, sammelte er dieses Wissen und veröffentlichte es 1205 im ersten europäischen Rechenbuch "Liber abaci". Mit der Geschäftsrechnung beginnt also die europäischen Mathematik. Leonardos Buchhaltungskunst lebt bis heute im Vokabular fort: Firma, Aonto, Debit...

Jeder Buchhalter ist ein Formalist...

Heinz Zemanek: ...und ein Informationsverarbeiter, er verhält sich wie eine elektronische Anlage, programmiert durch seine Buchhaltungsregeln. Jeder Mensch, der rechnet oder sonst auf saubere Weise Information verarbeitet, ist ein Computor - so hat die Informationsverarbeitung schließlich begonnen.

Aber von Beginn an griff der Mensch zu technischen Hilfsmitteln.

Heinz Zemanek: Ja, zu den natürlichen Fingern, zu Steinchen, zum Abakus, zu Feder und Papier, zur Kugelrechenmaschine. Rechenvorgänge, wie etwa der Stellenübertrag, wurden zuerst vom Menschen abgewickelt, und es war naheliegend, diese Aufgaben einem Mechanismus anzuvertrauen, der sie selbsttätig ausführt. Technische Automaten, von den alten Griechen bis in die Barockzeit, nehmen vorweg, was uns am Computer beeindruckt. Der Computer ist ein Automat, der nach einer auslösenden Handlung, einem Auslösebefehl, selbsttätig eine Aufgabe ausführt. Das Weltreich der Information ist vor allem selbsttätig.

"Automat", das klingt geradezu vertraut. Den Computer hingegen halten viele Menschen für etwas Unbegreifliches, Undurchschaubares.

Heinz Zemanek: Das liegt nicht an den Grundlagen, die sind einfach: Die drei Einheiten Rechenwerk - Speicherwerk - Steuerwerk ergänzt durch Eingabe und Ausgabe bilden die Grundarchitektur des Computers. Und das Programm, eine Reihe von Befehlen, steuert die Vorgänge im Computer. Man kann die ganze Informationsverarbeitung auf ganz wenige Grundoperationen zurückführen. Die Addition bildet den Kern jeder Informationsverarbeitung, und der Computer ist aus ihr heraus entwickelt worden. Die Schaltkreise und auch die Grundsätze der Programmierung sind unübertroffen klar und universal. Leider ist das aber nur die halbe Wahrheit. Der Teufel schläft nicht. Der Teufel sitzt im Detail. So einfach der Computer im Grunde ist, im Gesamten ist er hoffnungslos kompliziert. Alle Unzulänglichkeit kommt aus der Vielzahl und Kombination der Grundfunktionen.

Immer öfter hört man Worte wie "intelligente Büromaschine", "intelligente Datenstation", "intelligentes Waffensystem"... Was kann der Computer eigentlich?

Heinz Zemanek: Der Computer, von dem man weiß, daß er die schwierigsten Rechnungen ausführt, Werkzeugmaschinen steuert, Weltraumraketen lenkt und Sprachen übersetzt, muss doch ein intelligentes Bürschchen sein. Das denken heute viele. Hinzu kommt: Der Computer ist dem Menschen in vielen Belangen überlegen, so kann er schneller und genauer rechnen als der Mensch.

Oder den Schachweltmeister schlagen.

Heinz Zemanek: Ja, aber alles, was in einem Computer abläuft, ist zuerst in einem menschlichen Bewußtsein probegelaufen. Schachprogramme sind intelligente Meisterleistungen, aber alles andere als intelligent. Es handelt sich um Rechenarbeit, um Optimierung. Der Computer ist ein extrem logisches Gebilde; Intelligenz aber ist mehr als Logik.

"Künstliche Intelligenz" heißt der Versuch, die Intelligenz des Menschen zu simulieren, zu mechanisieren. Können sie uns darüber etwas erzählen?

Heinz Zemanek: Die AI untersucht wie die Kybernetik die Automatismen, die in den biologischen und psychischen Strukturen von Tier und Mensch verborgen sind. Die vergleichende Vorgangsweise ist nützlich: der Mensch wird als Tier aufgefasst und das Tier als Maschine. Das ergibt ein einheitliches Weltbild mit methodischen Vorteilen. Im Geschäftsleben wie in der Industrie, in der Naturwissenschaft wie in der Technik, überall ist der Schlüssel zum Erfolg derselbe: die Trennung in formale und reale Prozesse, die Rückführung und Beschränkung auf trockene Mechanismen. Doch es endet im Misserfolg, wenn man die trockenen Mechanismen für die Wirklichkeit hält.

Wenn man also die Maschine für ein Lebewesen hält.

Heinz Zemanek: Ja. Zwar hat man den Computer sehr früh als Elektronengehirn und als Denkmaschine bezeichnet. Gehirn und Computer verarbeiten ja auch dasselbe: Information. Es ist aber falsch, eine Maschine als Gehirn zu bezeichnen. Der Computer denkt nicht; er sortiert. Außerdem ist die Erfindung des Computers keineswegs von einer Simulation des Gehirns, der Denkvorgänge oder gar des Bewusstseins ausgegangen, sondern von dem Versuch, die Abläufe mechanischer Rechenhilfen durch die Elektronik zu beschleunigen.

Und was ist Intelligenz?

Heinz Zemanek: Intelligenz ist transzendent: sie geht über das, was nahe liegt, hinaus, sie bezieht sich auch auf das Ungewöhnliche, Unvorbereitete. Der Computer aber führt die Addition ohne Bezug auf etwas anderes aus; er ist nicht im geringsten transzendent. Denken und Intelligenz sind beim Menschen bewusste Vorgänge. Man muss also auch die Bedeutung des Bewusstseins untersuchen.

Nach Turing hat ein System Bewusstsein, wenn eine Versuchsperson, die sich mit diesem System über Fernschreiber unterhält, glaubt, sie hätte es mit einem Menschen zu tun.

Heinz Zemanek: Ich lehne diesen Schluss ab. In den Jahren 1964 bis 1966 entwarf Joseph Weizenbaum, Informatiker am M.I.T., ein Computerprogramm, das Turings Forderung erfüllt. Weizenbaum hat aber nicht Intelligenz oder gar Bewusstsein erschaffen, sondern gezeigt, mit welch einfachen Mitteln man einen Betrachter glauben machen kann, er hätte es mit Intelligenz zu tun. Weizenbaum nannte dieses Programm ELIZA. Der Name ist jener Form der Pygmalionsage entnommen, die als das Musical "My Fair Lady" bekannt geworden ist.

"Es grünt so grün, wenn Spaniens Blüten blühen."

Heinz Zemanek: Ja, genau. Das Programm besteht aus zwei Teilen, aus einem Analysator für jeden menschlichen Text und aus einem Skript mit Regeln für die Antwort. Für das erste Experiment präparierte Weizenbaum ein Skript so, daß das Programm die Rolle eines Psychotherapeuten im Stil von C. R. Rogers spielen konnte. So ein Therapeut ist verhältnismäßig leicht nachzumachen, zu parodieren, wie es Weizenbaum nennt. Das Programm wurde unter dem Namen DOCTOR bekannt.

Weizenbaum war ja ziemlich bestürzt über die Folgen dieses Versuchs.

Heinz Zemanek: Kein Wunder, einige praktizierende Psychiater glaubten im Ernst, das Programm könne zu einer fast völlig automatischen Form der Psychotherapie ausgebaut werden. Die Personen, die sich mit DOCTOR unterhielten, entwickelten ein Gefühl für den Computer und schrieben ihm menschliche Eigenschaften zu. Es verbreitete sich sogar die Ansicht, ELIZA sei die allgemeine Lösung der Frage, wie weit Computer eine natürliche Sprache verstehen könnten. Weizenbaum schrieb schließlich ein ganzes Buch darüber: "Die Macht des Computers und die Ohnmacht der Vernunft". Das Problem ist: Es wird nicht danach geurteilt, was eine Maschinerie kann, sondern was man meint, dass sie könne.

Wenn ich sie richtig verstehe, geht es nicht darum, was geschieht, sondern darum, wie und warum etwas geschieht. So wie ja auch ein Tonband, das eine Stimme wiedergibt, nicht eigentlich sprechen kann.

Heinz Zemanek: Ja, die Frage lautet: Ist ELIZA eine Lady, oder eine, die gelernt hat, sich wie eine Lady zu benehmen. Jedenfalls hat der Umgang mit ELIZA gezeigt, welch übertriebene Eigenschaften auch gebildete Menschen einer Technologie zuschreiben, die sie nicht einmal verstehen.

DOCTOR hat also kein Bewusstsein.

Heinz Zemanek: Nach 300 Jahren der Entwicklung der Naturwissenschaften wissen wir ungeheuer viel mehr über die objektive Welt, vom Menschen bis hinauf in die Tiefe des Weltraums, räumlich und zeitlich, und hinunter bis in die Tiefen der Bauteile des Atoms. Vom menschlichen Gehirn wissen wir wenig, gemessen an seiner Größe und seiner Bedeutung. Vom Bewusstsein wissen wir naturwissenschaftlich nichts. Denn es liegt außerhalb der Welt der Experimente und der Messungen, der Naturgesetze und der Gleichungen. Warum sollte also ausgerechnet eine Ansammlung von Lichtschaltern Bewusstsein entwickeln, nur weil sie klein und zahlreich, weil sie vom Menschen zweckmäßig organisiert und programmiert sind? Manche glauben, dass ein genügender Aufwand an Komplikation irgendwann von selbst in Bewusstsein umschlägt. Die Ganzheit des Bewusstseins aber wird nicht aus Bits und Progrämmchen entstehen.

Ist das eine Absage an die Künstliche Intelligenz?

Heinz Zemanek: Nein. Die Künstliche Intelligenz ist ein ernstes, wichtiges und wirtschaftlich bedeutendes Forschungsgebiet. Die Arbeiten verdienen Förderung, auch wenn sie unter einem bedenklichen Namen laufen, aus falschen Gründen betrieben werden und übertriebene Hoffnungen erwecken. Der Überschwang und die Begeisterung sind wichtig für die Weiterentwicklung, besser jedenfalls als ein Pessimismus, der vorzeitig aufgibt. Den AI-Enthusiasten gehört aber auch ein bisschen Widerstand entgegen gesetzt, dann leisten sie auch Besseres.

Und Science-Fiction?

Heinz Zemanek: Ein bisschen Science-Fiction ist vertretbar. Aber für die Informationsverarbeitung hat die Phantasie schon früher nicht ausgereicht, wie man Zukunftsromanen entnehmen kann. Man denke nur an Jules Verne: die Mondlandung sah er voraus, aber ohne Fernsehkameras, Funk, elektronischer Steuerung und Berechnung. Oder sein "Nautilus", ein reaktorbetriebenes U-Boot, aber ohne Bordcomputer. Der menschliche Geist kann immer wieder neue Wege finden und Grenzen überwinden: die Informationsverarbeitung ist eine dem Geist ganz nahe Technik, und daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass neue Gedanken aufkommen, noch größer als anderswo. Das Weltreich der Information hat eine glänzende Zukunft, wir haben erst den Anfang erlebt.