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Informationsbarriere?


Stanislaw Lem 03.01.1997

Über die Informationssintflut wird allerorten geklagt. Einen Weg zurück gibt es nicht mehr. Träumen die einen von intelligenten Agenten, also
schlauen Dienern, die einem die Qual der Wahl abnehmen sollen, machen die anderen dicht oder lassen sich von unsinnigen
Informationsmengen überschwemmen. Stanislaw Lem überlegt, ob die gezündete "Megabitbombe" nicht nur auf Grenzen der menschlichen
Kapazität, sondern auch auf eine technische Barriere stößt. Die allmähliche Ersetzung der menschlichen Kognition durch intelligente Systeme
hat für ihn jedenfalls eine Folge - die mögliche Frühpensionierung der meisten Menschen.

Informationsbarriere?

In dem Buch Summa Technologiae, das jetzt bereits gute dreißig Jahre zählt, habe ich die metaphorischen Begriffe Megabitbombe und
Informationsbarriere eingeführt. Der Schlüssel zu Erkenntnisressourcen ist, so schrieb ich damals, die Information. Der rasante Anstieg der
Anzahl der Wissenschaftler seit der industriellen Revolution hat das bekannte Phänomen verursacht, daß die Informationsmenge, die durch
einen der Kanäle der Wissenschaft gesendet werden kann, begrenzt ist. Die Wissenschaft stellt einen Kanal dar, der die Zivilisation mit der
nichtmenschlichen und der menschlichen Welt verbindet. Der Anstieg der Anzahl der Wissenschaftler bedeutet eine Erweiterung der Kapazität
dieses Kanals. Dieser Prozeß kann jedoch, wie jedes exponentielle Wachstum, nicht über eine beliebig lange Zeit weitergehen. Wenn es an
Kandidaten für die Wissenschaft mangelt, wird die Explosion der Megabitbombe gegen die Informationsbarierre stoßen.

Grenzen der Informationsverarbeitung

Hat sich an diesem Bild nach dreißig Jahren etwas geändert? Zuerst möchte ich bemerken, daß mehrmals Versuche unternommen wurden, die
absolute Leistungsfähigkeit der "Endgeneration" des Computers entsprechend der in der Physik bekannten absoluten Geschwindigkeit, d. h. der
Lichtgeschwindigkeit, wie man heute annimmt, zu berechnen. Die Ergebnisse der Schätzungen wichen jedoch substantiell voneinander ab.

Man hat mit der Annahme von Werten, die für die Physik spezifisch sind, also mittels der Lichtgeschwindigkeit und der Unbestimmtheitsrelation
gemäß der Planckschen Konstante, berechnet, daß der leistungsfähigste Computer, der die Daten mit der maximal erreichbaren
Geschwindigkeit verarbeitet, ein Würfel mit einer Kantenlänge von drei Zentimeter wäre. Eine bei diesen Annahmen unausgesprochene
Prämisse war jedoch eine ausschließlich iterative Weise der Berechnung, die in ihrer einfachsten Form den Turing-Automat charakterisiert, der
nur einen der beiden Zustände annehmen kann: Null oder Eins. Man kann jede Berechnung jedes linear prozessierenden Computers mit dem
einfachsten Turing-Automaten ausführen, nur benötigt ein Turing-Automat dafür eine Ewigkeit, was ein Cray in einem Sekundenbruchteil
durchführt.

Parallelcomputer

Man hat aber schnell erkannt, daß auch parallel prozessierende Computer gebaut werden können, obwohl deren Programmierung und
Arbeitsreihe eine Reihe sehr schwierig zu lösende Probleme mit sich bringen. Einen Beweis, daß solche Computer konstruierbar sind, tragen wir
in unserem eigenen Schädel: das Gehirn ist nämlich dank seiner Bauweise hauptsächlich, obwohl nicht ausschließlich, das eigentliche
Gegenstück eines Parallelcomputers. Es besteht aus zwei großen Hemisphären, in denen auch eine für den Menschen als den Konstrukteur
sehr merkwürdige Strategie der Allokation von untergeordneten Arealen herrscht.

Für Neurophysiologen war das ein echtes Chaos, das ausschließlich aus Rätseln bestand. Die Forscher konnten zwar Symptome des Ausfalls
von einzelnen Funktionen, z.B. bei der Aphasie, Amnesie, Alexie etc., feststellen, aber sie konnten deren Funktionsweise kausal und funktionell
nicht erklären. Im übrigen begreifen wir, wie es sich gehört, immer noch nicht sehr viel von diesen und anderen Erscheinungen in unserem
Gehirn. Das Gehirn kann Informationen mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 1 Bit pro Sekunde aufnehmen, wogegen heutzutage auf uns ein
Fluß von neuen Informationen mit einer Geschwindigkeit einströmt, die zwischen drei und zwanzig Bits pro Sekunde liegt.

Informationsschwemme

Die Gesamtheit des menschlichen Wissens verdoppelt sich ungefähr alle fünf Jahre, wobei sich diese Verdoppelungszeit ständig verkleinert. An
der Wende vom 19. auf das 20. Jahrhundert betrug diese Rate noch ungefähr 50 Jahre. Jeden Tag werden auf der Welt 7000 Artikel veröffentlicht
und über 300 Millionen Zeitschriften sowie 250.000 Bücher gedruckt. Auf der anderen Seite gibt es bereits über 640 Millionen Radio- und
Fernsehgeräte. Da diese Angaben schon vier Jahre alt sind, sind sie sicherlich zu niedrig angesetzt, vor allem wegen der gewaltigen Zunahme
des Wissens im Bereich des Satellitenfernsehens.

Die Menge der bislang gespeicherten Information soll 10 hoch 14 Bit betragen und wird sich bis zum Jahr 2000 verdoppelt haben. Sicherlich ist
die Informationsaufnahmefähigkeit des Gehirns bereits erschöpft. Außerhalb der Wissenschaft kann man die Symptome dieser
Informationsasthenie viel leichter als in der Wissenschaft selbst bemerken, zumal wenn wir ihren Bereich auf die exakten Wissenschaften
beschränken. Sie sind von einem "Halo" in Gestalt von Pseudo- und Quasiwissenschaften umgeben, die sich überall einer beträchtlichen
Popularität erfreuen. In der Regel handelt es sich zwar um wertloses und falsches "Wissen" (Astrologie, Kurpfuscherei, sektiererische
Absonderlichkeiten vom Typ "Christian Science" und alle "Psychotroniken", wie Telepathie, Telekinese, "geheime Wissen", Nachrichten über die
"fliegenden Untertassen" oder über die "Geheimnisse der Pyramiden" etc.), das aber angenehm einfach ist und durch Versprechungen fasziniert,
das menschliche Schicksal, den Sinn des Seins etc. pp. zu klären.

Ich beschränke mich hier jedoch nicht auf den Bereich der exakten Wissenschaften, der übrigens schon lange von trüben Fälschungen
überschwemmt wird, die nicht nur schädlich sind, sondern auch den gesellschaftlichen Stellenwert der Wissenschaft in Frage stellen. Betrug
geschieht immer öfter in der Wissenschaft, und er wird durch die immer noch geltende Regel publish or perish gefördert. Viele Faktoren wirken
also an der Verstärkung der Informationsüberschwemmung zusammen. Dagegen unterliegt die oben erwähnte unwissenschaftliche Sphäre
informativen Selbstbegrenzungen, die ein über eine Satellitenschüssel verfügender Zuschauer leicht bemerken kann: in Hinsicht auf den Inhalt
unterscheiden sich fast alle Sender weltweit nur sehr wenig voneinander, was einfach bedeutet, daß sich Programme der weit entfernten
Staaten, Länder und Sprachgebiete inhaltlich fast gleich sind.

Dem überdrüssigen Publikum geht es nicht um eine bewußte "Abspeckung des Fernsehmenüs" oder um die Schaffung eines Plagiats, es will
einfach lieber die Variante der bekannten Sujets sehen, weswegen es immer neue Versionen von irgendwelchen Tarzans oder von den Drei
Musketieren, in den USA von Kämpfen mit den Indianern oder dem Sezessionskrieg, in Europa hingegen vom letzten Weltkrieg gibt. Die
Informationsallergie im visuellen Bereich ist besonders auffallend. Man fürchtet bei den Sendern die Innovation mehr als das Feuer, als
innovativer Schein wird es dagegen aber geschätzt. Ich spiele hier selbstverständlich keinen Kritiker, weil ich nicht bewerten und dadurch die
Programme herabsetzen will, was nur oberflächlich wäre, sondern ich versuche die tiefere, rein perzeptorische Ursache dieser Tatsache zu
entblößen, die dem Fernsehzuschauer aus Erfahrung bekannt ist. Das Wesen des Fernsehens besteht in einer merkwürdigen Ähnlichkeit von
großen Mengen angeblich völlig unterschiedlicher, unabhängig produzierter Programme. In der Regel ist freilich, wenn man den Ton
ausschaltet, schwierig zu erkennen, ob wir aus der Türkei, aus Großbritannien, aus den Niederlanden, aus Schweden, Dänemark oder Spanien
gesendete Bilder sehen, weil an unsere Antenne von überallher beinahe der gleiche Grießbrei mit Pfeffer kommt.

Das Dilemma der Informationsüberflutung

Vor der Informationsüberschwemmung rettet sich ein durchschnittlicher Mensch sowohl durch eine Reduktion des Bitstromes als auch durch
eine Eliminierung dessen, was für die geistige Absorption irgendwie nicht "nötig" sind. Im täglichen Leben führt das zu einem verstärkten
Ethnozentrismus der Medien, zu einer "wachsender Dickhäutigkeit" gegenüber den Inhalten, die schockieren oder die Gefühle verletzen können.
In der Wissenschaft jedoch ist eine Zurückhaltung solcher Art nicht zulässig. Das ist der Grund für das wachsende Gewicht der Mahlzeiten, die
der Wissenschaft von der Informatik mit den Heerscharen von Computern geliefert werden. Wie ein jedes neues Ereignis, auch wenn es nicht
mehr ganz so neu ist, stellt die Computerisierung eine unentbehrliche Lebenssphäre her, die aber gleichzeitig auch neue Sorgen mit sich bringt.
In den Ländern, in denen die Computerisierung gerade erst begonnen hat (zu denen de facto auch Polen gehört), kennt man diese Sorgen und
dieses Dilemma noch nicht.

Das erstbeste Beispiel erklärt, wo der Haken stecken kann. Im SF-Roman Rückkehr von den Sternen (1960) habe ich in die Handlung Kalster
als kleine Geräte eingeführt, die den Geldverkehr und -umlauf ersetzen. Sicherlich gibt es in einem Roman keinen Platz, die Infrastruktur dieser
"Erfindung" zu beschreiben! Heute aber schreibt man bereits in den Zeitschriften (z.B. in den Vereinigten Staaten) über smart cards, die auf
diesem Prinzip beruhen. Es muß kein Geld mehr im Umlauf sein. Auch die Zahlung mit Schecks kann der Vergangenheit angehören, denn jetzt
hat jeder ein Konto bei einer Bank und in der Brieftasche eine smart card. Bei der Bezahlung gibt man diese Karte dem Kassierer, der sie in die
mit der Bank verbundene Kasse einsteckt. Der Computer überträgt dem Bankcomputer, wieviele Währungseinheiten vom Konto abzuziehen
sind. Dasselbe geschieht auch auf dem Weg Zahler (also sein Computer) - die Bank - der Bezahlte (also sein "Kalster").

Das ist alles ganz wunderbar - unter der Bedingung, daß zu unserem Konto niemand mittels eines elektronischen Dietrichs gelangt. Wie man
weiß, gibt es schon lange computer crime und Hacker, die sogar zu den am besten geschützten Computern verschiedener Generalstäbe
gelangen konnten. Bargeld kann man vergraben oder in einer Schatzkammer verstecken, aber die Bankcomputer sind mit Sicherheit
verschiedenen Attacken über Online oder Funk ausgesetzt. Das Phänomen der Viren ist uns bereits so bekannt, daß es sich nicht lohnt, sich mit
dieser "dunklen" Seite der Informatik zu beschäftigen.

Durchbrechen der Informationsbarriere

Zum Durchbrechen der "Informationsbarriere" in der Wissenschaft könnten einerseits Computernetze dienen, die so wie die Neuronen im Gehirn
miteinander vernetzt wären (und jedes Neuron ist, wie wir wissen, indirekt oder direkt mit einigen Zehntausend anderen verbunden. Deswegen
beruht die Aussage, daß, verkürzt ausgedrückt, das Gehirn zwischen 12 und 14 Milliarden Neuronen zählt, eigentlich auf einem Mißverständnis,
da es um die Anzahl der Verbindungen und nicht um die der Einheiten geht, die nur nach dem Prinzip Flip-Flop arbeiten.). Andererseits würden
dazu Computergiganten beitragen, für die zur Zeit mein Golem XIV aus dem Roman mit dem gleichen Titel stehen kann.

An dieser Stelle sollte ich vielleicht erklären, wie ich auf diesen Golem gekommen bin und worin die Konzeption eines "übergolemschen"
Wachstums der terabitischen Macht bestehen kann, deren Wachstum von Perioden des Stillstands unterbrochen wird. Das ist deswegen
keine "reine Phantasie", weil ich seit jeher die natürliche Evolution des Lebens auf der Erde als meinen Leitstern oder eher als Leitkonstellation
gewählt habe. Das ihr vielleicht eigentümlichste Phänomen ist die Entwicklung einer Folge von Pflanzen- und Tiergattungen, die sich durch eine
diskontinuierliche Zunahme der Komplexität auszeichnet. Von den ersten Lebewesen ist uns nur bekannt, daß sie innerhalb von drei Milliarden
Jahren (mindestens, nicht höchstens) den genetischen Kode mit seiner verblüffenden kreativen Universalität gebildet hatten. Aus ihm sind zur
Photosynthese fähige Algen entstanden, dann Bakterien, Urtierchen, die Weichtiere, dann Fische, Lurche, Reptilien und schließlich Säugetiere,
die mit der Entstehung der Hominiden und mit dem Mensch an der Spitze ihre Krönung fanden. Zwischen den Gattungen gähnen allerdings sehr
große Abgründe. Obwohl es beispielsweise Übergangsformen zwischen dem Reptil und dem Vogel oder zwischen dem Fisch und dem Lurch
gab, ist nichts davon übrig geblieben. Diese Abgrenzungen von Gattungen, diese Zonen der Gattungsstille, habe ich als so wichtig erachtet,
daß ich sie in einen Bereich der auf sie folgenden Kulminationen des Verstandes "übertragen" habe. Sie befreien sich aus den primären, durch
die Physiologie und Anatomie gegebenen Aufgaben, die das zentrale Nervensystem eines jeden lebenden Wesens (sofern es ein tierisches
Wesen ist) erfüllen muß.

Paradoxien der Informationsverarbeitung

Sicherlich ist die Vorstellung, daß der größte konstruierbare Computer ein "Würfel" mit einer Kantenlänge von drei Zentimeter ist, abzulehnen.
Ob jedoch der Bau von immer größeren Computer ein besserer Weg sein wird als das Schaffen eines Netzes nach dem Ebenbild der neuronalen
Netze des Gehirns, kann nur die Zukunft zeigen. Der Vergleich des Gehirns mit dem Computer der letzten Generation sieht gegenwärtig
folgendermaßen aus: das Gehirn ist ganz klar ein Parallel- und Mehrprozessorensystem, zusammengesetzt aus ungefähr 14 Milliarden von
Neuronen, die eine dreidimensionale Struktur bilden, in der jedes Neuron bis zu 30000 Verbindungen mit anderen Neuronen besitzt.

Falls eine Verbindung nur eine Operation innerhalb einer Sekunde durchführt, wäre das Gehirn theoretisch imstande, innerhalb dieser Zeit zehn
Billionen von Operationen durchzuführen. Das Flip-Flop eines Neurons dauert nur einige Millisekunden lang. Komplexe Aufgaben wie die
Erkennung und das Verstehen der Sprache führt das Gehirn innerhalb von ungefähr einer Sekunde durch, weil es einiger Rechenoperationen
bedarf. Der Computer dagegen braucht für eine analoge Aufgabe eine Million von elementaren Schritten.

Da ein Neuron einem zweiten Neuron keine komplexen Symbole übermitteln kann, weil es ein "einfaches" Gerät eines Flip-Flop-Typs ist, hängt
die Leistungsfähigkeit des Gehirns von einer großen Zahl wechselseitiger neuronaler Verbindungen ab. Dank diesen können wir uns einfach der
Sprache oder Sprachen bedienen. Die Aufgabe, zwei mehrstellige Zahlen zu multiplizieren, stellt dagegen bereits ein Problem dar, mit dem nicht
jeder fertig wird. Das Phänomen von unerhört geschickten Rechenkünstlern, die außerdem sogar debil sein können, ist für mich ein anderes
Rätsel, weil es von der Existenz verschiedener Subareale zeugt, die sogar - oder gerade dann - leistungsfähiger funktionieren können, wenn
andere, normalerweise an der Aufgabe beteiligte Areale beschädigt sind! (Das Gehirn verträgt, allgemein gesagt, Beschädigungen viel leichter
als der Computer).

Heutige Supercomputer funktionieren, wie ein Experte behauptet, auf dem Entwicklungsniveau eines fünfjähriges Kindes (es geht dabei aber um
eine nicht affektive Leistungsfähigkeit). Es erscheint paradox, daß für die Simulierung des Gehirns in Echtzeit Tausende von Computern mit
höchster Rechenleistung nötig wären, für das Durchführen von arithmetischen Berechnungen dagegen Milliarden von Menschen.

Eine elementare Operation eines Neurons dauert, wie gesagt, ungefähr 1 Millisekunde lang. Ein Computer kann diese hingegen innerhalb einer
Zeit von einer Nanosekunde ausführen. Er arbeitet also sechsmal schneller. Dennoch erkennt ein Mensch, der in ein Café kommt, das Gesicht
seines gesuchten Bekannten in Sekundenbruchteilen, und der Computer würde dafür einige Minuten brauchen...

Automatisierung der Kreation

Das wahrscheinlich für unsere, also für die menschliche Zukunft wichtigste Anliegen scheint die Antwort auf die Frage zu sein, ob und wie eine
kreative Informationskapazität der Computer im Sinne einer authentischen Kreation entstehen kann. Die Lösung einer beliebig schwierigen
mathematischen Aufgabe hat mit dem Schaffen, an das ich denke, nicht viel gemeinsam, weil die Antwort bereits in Gestalt einer Lösung in der
mathematischen Struktur der gestellten Aufgabe "insgeheim steckt". Ich erlaube mir, zu dem Buch, das ich am Anfang zitiert habe,
zurückzukommen. Ich habe darin geschrieben, daß der Übergang von den nicht erneuerbaren Energiequellen zu neuen - von der Muskelkraft,
der Kraft der Tiere, des Windes, des Wassers über die Kohle oder das Rohöl bis hin zu atomaren Energiequellen - einer zuvor stattfindenden
Informationsgewinnung bedarf. Erst dann wird dank der trial-and-error-Methode die Informationsmenge einen "kritischen Punkt"
überschreiten,und die auf sie beruhende neue Technologie uns neue Bereiche der Energie und der Handlung eröffnen. Wenn die Ressourcen
an Brennstoffen (Kohle, Öl, Gas), so schrieb ich, z.B. am Ende des 19. Jahrhunderts schon verbraucht worden wären, wäre es zweifelhaft, ob wir
Mitte des 20. Jahrhunderts die atomare Energie in Gang gesetzt hätten, weil ihre Befreiung sehr große Kräfte erforderte, die zuerst in den Labors
und dann im Industriemaßstab realisiert wurden. Dennoch ist die Menschheit, wie ich damals schrieb, überhaupt nicht dazu bereit (auch heute
nicht), auf die ausschließliche Ausbeutung der Atomenergie überzugehen ...

Die von Fleischman und Pons verkündete Cold Fusion, die kalte Fusion von Deutererium mit Helium, wurde schnell als ein Irrtum abgetan,
obwohl in letzter Zeit vor allem die Japaner Experimente in diesem Bereich wieder aufgenommen haben, so daß man "nichts sicheres weiß". Ich
sage dies im Kontext der Informatik deswegen, weil wir mit der Festlegung von Startparametern, die selbstverständlich unserem heutigen
kosmologischen Wissen entspringen, zwar auf dem Computer das Bild des Weltraumes in 100 Milliarden von Jahren (wie man das bereits
gemacht hat) modellieren, d.h. simulieren, aber aus dieser Simulation keine überraschenden Erkenntnisse ziehen können - und zwar deswegen,
weil in den Startparametern jede Spur von diesen fehlt. Hier ein Beispiel, das vielleicht manch einen Leser überraschen wird.

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