Was ist Informatik?
Disclaimer: Die Seite ist ein Teil eines dreiteiligen Input-Moduls, das im "Informatik & Geschlecht"-online-Kurs 2009 verwendet wurde. Ursprünglich von Johnny erstellt, ist es hier freigegeben zum Ergänzen und Erweitern. Einige der Inhalte sind auch Johnnys Bachelorarbeit entnommen <ref>Diese kann hier eingesehen werden: http://diebin.at/~johnny/2009/iug-thesis.html (2010-03-07)</ref>. Die Seite hier ist also noch in Entwicklung. Gleich hier am Kopf der Seite finden sich auch noch Punkte, wo noch Leute vor haben sie zu erledigen.
Koautor*innen:
- Johnny
- ...
ToDos:
- Bilder bei den Unterkapiteln einfügen
- Zitate und Referenzen farblich kennzeichnen
- Substantiellere Quellenangaben einarbeiten
- Querverweise auf die Materialsammlung setzen.
- Reflexionspunkte adaptieren , Hinweis darauf auch in der Einleitung
In diesem Lernmodul versuchen wir einige Aspekte von Wissenschaft und Informatik zu beleuchten. Da das Thema sehr umfangreich ist, können wir uns auch nur auf bestimmte Aspekte konzentrieren, und auch darauf nur im Ansatz. Um das ganze Modul durchzuarbeiten benötigt mensch circa zwischen 1 und 2 Stunden (wobei dem Wissensdurst nach oben hin an sich ja keine Grenzen gesetzt sind).
In Kapitel 2 werden wir uns ausgewählte, und vielleicht teils noch eher unbekannte Aspekte der Geschichte der Informatik ins Gedächtnis rufen. Danach werfen wir einen groben Blick auf den Begriff der Wissenschaft und versuchen in Kapitel 3 ihre grundlegenden Merkmale zu fassen. Abschließend stellen wir uns in Kapitel 4 der Frage, ob die Informatik eine Wissenschaft ist. Anhand dieser Leitfragen versuchen wir zumindest einige Ansatzpunkte herauszuarbeiten, die zur Beantwortung dieser Fragen hilfreich sein könnten.
Contents
Geschichte der Informatik
Mathematik und Formalisierung
Grundlegend für die Entwicklung der Informatik war ein Modernisierungsschub auf technischer, politischer und ökonomischer Ebene, der sich bereits im späten 18. Jahrhundert zu entfalten begann. So entstanden zu dieser Zeit auch bereits mechanische Feed-back-Technologien. 1801 wurde Jacquards automatischer Webstuhl mit Lochkarten betrieben. 1843 entwickelte Ada Lovelace einen Algorithmus zum Berechnen von Bernoulli-Zahlen auf Charles Babbages Analytical Engine. Mit dem ausgehenden 19. Jahrhundert setzte auch in der Mathematik eine zunehmende Formalisierung ein, die sich vollends erst im Grundlagenstreit der Mathematik in den 1920er Jahren gegenüber dem Intuitionismus durchsetzte.
Bettina Heintz zeigt vor diesem Hintergrund wie Alan Turings Entwicklung der Universellen Turingmaschine wesentlich von dieser Formalisierung in der (und durch die) Mathematik abhängig ist. Dabei wirkt der Formalismus der Mathematik auf eine Formalisierung des Denkens selbst hin, was eine Grundvoraussetzung dafür war überhaupt das Konzept der Turingmaschine zu entwickeln. (vgl. Heintz 1993) <ref>Bettina Heintz (1993): Die Herrschaft der Regel - Zur Grundlagengeschichte des Computers. Campus Verlag. Frankfurt/Main New York</ref>
So entwickelte sich auch später ein Forschungsfeld rund um die Konstruktion und Anwendung von Rechenmaschinen aus der Mathematik als theoretischem Fundament und der Elektrotechnik als technologischer Basis.
Material:
- Folien zu Kap. 3 - Geschichte aus der Vorlesung "Informatik & Gesellschaft 1" von Fritz Betz, im WS 2005 an der Universität Wien. ToDo: link material
- Die Grenzen maschineller Intelligenz - Handout mit Zusammenfassung selbigen Kapitels in Heintz (1993) ToDo: link material
Neurophysiologie und Rechnerbau
Während der Einfluss der Mathematik auf die frühe Rechnerentwicklung meist bekannt ist, hört mensch jedoch selten von anderen Einflüssen. Dass es diese aber gibt zeigt zum Beispiel Katharina Schmidt-Brücken anhand der Neurophysiologie. Diese liefert John von Neumann mit Neuronenkreismodellen eine Grundlage für seine Arbeiten zu Speichermodellen. In "First Draft of a Report on the EDVAC" beschreibt von Neumann wie Neuronenkreise konzeptuell auch technisch implementiert und als Speicherelemente verwendet werden können. Dies hatte wiederum weiterreichende Auswirkungen auf die zukünftige Entwicklung der Informatik, und nicht nur auf diese, wie uns folgendes Zitat vermittelt:
"Von Neumanns Modifizierung des Neuronenkreises sollte nicht ohne Folgen auch für Vorstellungen vom menschlichen Gedächtnis bleiben. Schon im "First Draft" deutet sich an, daß von Neumann meinte, auch das menschliche Gedächtnis basiere auf der Speicherung von Impulsen durch Zirkulation."(Schmidt-Brücken, p.209) <ref>Schmidt-Brücken Katharina (1998) : Der Rechenmaschinenspeicher als Gedächtnis. Einflüsse der Neurophysiologie auf den Rechnerbau in den vierziger Jahren. In : Siefkes Dirk, Eulenhöfer Peter, Stach Heike, Städtler Klaus (Eds.): Sozialgeschichte der Informatik : kulturelle Praktiken und Orientierungen , DUV, Wiesbaden, pp. 197-212</ref>
In Gedächtnistheorien der Psychologie, die stark durch den kanadischen Psychologen Hebb beeinflusst wurden, wird das Kurzzeitgedächtnis auch anhand von zirkulierenden Nervenimpulsen dargestellt. Schmidt-Brücken schreibt dazu weiter:
"Zweifelsohne läßt sich eine Parallelität zwischen Hebbs Kurzzeitgedächtnis, von Neumanns Kurzzeitspeicher im "First Draft" und [Norbert] Wieners "short-time memory" erkennen. Das Material läßt darauf schließen, daß nicht nur der Rechnerbau von neurophysiologischen bzw. das Gedächtnis betreffenden Theorien beeinflußt und geprägt wurde, sondern daß später umgekehrt auch die Entwicklung psychologischer Gedächtnistheorien, in denen die in Neuronenketten zirkulierenden Impulse für die gespeicherten Gedächtnisinhalte stehen, mit der Entwicklung und Beschreibung der Kurzzeitspeicher in den ersten speicherprogrammierbaren US-amerikanischen Computern in enger Verbindung standen."(Schmidt-Brücken, p.210)
Hier sehen wir, wie Theorien aus anderen Wissenschaften für die Informatik abgeleitet wurden, und anschließend auch in andere Bereiche zurückwirken. Dabei ist auch zu beobachten, wie solche Theorien das Bild vom Menschen (in diesem Fall von der Art, wie Informationen gespeichert werden) in der Informatik - aber nicht nur dort - beeinflussen. Damit entstehen auch neue Ausgangspositionen für die Modellierung von Informationssystemen, die sich ja üblicherweise nach den Anforderungen des Menschen richten.
Interdisziplinäre Informatik
Wie wir gesehen haben, spielten schon am Anfang der Informatik, bzw. noch bevor diese als eigenständiger Forschungsbereich etabliert war, verschiedene wissenschaftliche Theorien in die Modellbildungen der Informatik hinein. Heute ist die Informatik hochgradig interdisziplinär. Es ergeben sich Schnittstellen zu unzähligen Bereichen. Um nur einige wenige Beispiele zu nennen:
- Bioinformatik
- Medieninformatik
- Computerlinguistik
- Scientific Computing
- Kommunikationswissenschaft
- und schließlich auch e-Learning als Schnittmenge von Pädagogik, Psychologie und Softwareentwicklung.
Ein Kern der Informatik ist nun schwer auszumachen. Oft wird er in der "Theoretischen Informatik" gesehen, welche vor allem auf mathematische Theorien der Berechenbarkeit rekurriert. Jedenfalls bedeutet Informatik scheinbar vieles. Was daran nun eine Wissenschaft ist, versuchen wir in den folgenden Kapiteln zu erfragen.
Was ist Wissenschaft?
Grundlegende Merkmale von Wissenschaft
Wissenschaft besteht üblicherweise aus folgenden Komponenten:
- Erwerb von neuem Wissen durch Forschung
- Weitergabe des Wissens durch Lehre
- der gesellschaftliche, historische und institutionelle Rahmen, in dem dies organisiert betrieben wird
- sowie die Gesamtheit des so erworbenen menschlichen Wissens
(vgl. dazu Wikipedia: Wissenschaft)
Das Wissen, welches von der Wissenschaft hervorgebracht wird, muss stets überprüfbar sein. Es muss also auch Personen außerhalb einer wissenschaftlichen Richtung grundsätzlich möglich sein, die von dieser Richtung hervorgebrachten Theorien zu überprüfen. Dazu benötigt die Wissenschaft ausgewiesene Grundbegriffe und Methoden.
Die verschiedenen Wissenschaften können jeweils nach bestimmten Gesichtspunkten einzelnen Subkategorien wie beispielsweise Geistes-, Natur- oder Technikwissenschaften zugeordnet werden. Wir werden uns in diesem Kapitel nachfolgend insbesondere den Natur- und Technikwissenschaften zuwenden.
Material:
- Wikipedia-Eintrag zu Wissenschaft
- ToDo: insert other material (some STS stuff and philosophy of science)
Technik und Wissenschaft
Im Bereich der Wissenschaften entwickelte sich der Bereich der Technikwissenschaften (oder auch Technologie) mit dem ausgehenden 18. Jahrhundert. Hier sehen wir auch eine Parallele zur Geschichte der Informatik - die zwar erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstand, für welche jedoch auch bereits die Industrialisierung wesentliche Voraussetzungen schuf.
Bei der theoretischen Betrachtung dieses Wissenschaftsgebietes wurde stehts eine Nähe zu den Naturwissenschaften in angenommen. Immerhin gibt es in beiden Bereichen immer wieder gewisse Ähnlichkeiten. Am augenscheinlichsten - in Zusammenhang mit dem Thema unseres Kurses - scheint die geschlechtsspezifische Ausprägung dieser Wissenschaftsbereiche zu sein. So wurde in Bezug auf eine feministische Technikkritik auch erst in den späten 1980ern eine Unterscheidung von Naturwissenschaft und Technik herausgearbeitet. Es gibt allerdings noch kaum umfangreiche Werke bzw. kohärente Positionen in der Debatte dazu. (vgl. Wajcman 1994, pp.28-31) <ref>Wajcman Judy (1994): Technik und Geschlecht: Die feministische Technikdebatte. Campus Verlag. Frankfurt, New York</ref> Außerdem gibt es "blinde Stellen der Geschichtsschreibung" (ibid, p.32) in der Technik-Geschichte. Viele technischen Erfindungen von Frauen wurden in Beiträgen zur Technik-Geschichte nicht erwähnt. Vor 1900 wurden vor allem auch viele Erfindungen von Frauen unter dem Namen ihrer Männer patentiert und verbreitet. (ibid, vgl. pp.32-34)
Als einen Grund für den Ausschluss von Frauen aus Bereichen der Technik nennt Judy Wajcman auch die geschlechtsspezifische Arbeitsteilung. Insbesondere während der Industriellen Revolution haben sich Männer die Plätze 'nahe an der Technik' gesichert. Frauen wurden in den Fabriken erst mit Technik betraut, nachdem die spezifische Tätigkeit als unqualifiziert abgetan wurde. (ibid, vgl. p.37-40)
Wir haben hier den Begriff der Technik nur kurz gestreift, und es haben sich bereits geschlechtsspezifische Fragen ergeben, wie beispielsweise: Wieso sind in der Technik "Frauen" besonders ausgeschlossen? Werden sie denn bewusst ausgeschlossen? Falls ja, wie werden sie ausgeschlossen? Falls nein, wieso sind es dann nur so wenige?
Reflexionspunkt:
- Wie interpretierst du diesen Sachverhalt? Versuche in einem kurzen Kommentar darzulegen, wo Ansatzpunkte für eine Erklärung liegen könnten. (Keine Angst, es gibt nicht die eine richtige Erklärung, sondern viele Teillösungen.)
Material:
- Koryphäe - Medium für feministische Naturwissenschaft und Technik
Informatik als Wissenschaft?
"Kernbereiche" der Informatik
Wenn wir nun die Informatik betrachten und überprüfen wollen, ob sie sich als Wissenschaft qualifiziert, müssen wir uns zumindest 3 Fragen stellen:
- Um welches Wissen handelt es sich, das die Informatik zu erschließen versucht?
- Wird dieses Wissen durch Lehre weitergegeben?
- Was is der gesellschaftliche, historische und institutionelle Rahmen, in dem dies passiert? Ergeben diese ein konsistentes Bild?
Versuchen wir nun diese Fragen anhand von "Was ist Informatik?", dem Positionspapier der Gesellschaft für Informatik (GSI), zu erörtern.
Laut diesem versucht die Informatik "sich die Welt der Information und des symbolisierten Wissens zu erschließen und dienstbar zu machen."(GSI 2005, p.2) Sie "erarbeitet neue Modelle und Sichtweisen; sie stößt die Tür auf zu neuen Erkenntnissen, Werkzeugen und Systemen; sie entwickelt Beurteilungskriterien und Vorgehensweisen für das zielgerichtete Zusammenwirken soziotechnischer Systeme. Hieraus zieht sie ihr Selbstverständnis"(ibid). Und weiter: "Die Wissenschaft Informatik befasst sich mit der Darstellung, Speicherung, Übertragung und Verarbeitung von Information."(ibid, p.3) <ref>Gesellschaft für Informatik (2005): Was ist Informatik? (2010-03-07)</ref>
Die GSI gliedert die Informatik dabei in Grundlagenwissenschaft, "Ingenieurdisziplin" und Experimentalwissenschaft. In ersterer geht es um das "Realisierbare", also um "Formalismen und Begriffe, die der maschinellen Verarbeitung zugänglich sind."(ibid, p.4) Als "Ingenieurdisziplin" befasst sich die Informatik mit der Entwicklung und dem Einsatz von informationsverarbeitenden Systemen. Dies erfordert dabei explizit auch eine Orientierung an den Anwender*innen der entwickelten Systeme. Als Experimentalwissenschaft erstellt sie Simulationen und Visualisierungen von Modellen aus anderen Wissenschaften.
Das Beschäftigungsfeld der Informatik scheint also sehr umfangreich. Ist all das nun auch Bestandteil ihrer Lehre? Oder was lehrt die Informatik überhaupt? Diese Frage alleine ist klarerweise bereits zu umfangreich um sie hier kurz zu behandeln. Beispielhaft können wir aber von uns bekannten Informatik-Curricula ausgehend fragen: fehlt denn in Bezug auf das bisher genannte Wissen, mit dem sich die Informatik beschäftigt, etwas in der Lehre der Informatik? Dafür sind wir als Informatik-Student*innen bereits mit einem ersten Ansatzpunkt gesegnet: unserem eigenen Studienplan.
Reflexionspunkt:
- Überlege dir, ob in deinem Studienplan die erwähnten Inhalte entsprechend behandelt werden. Fehlt dir etwas in deinem Informatikstudium, von dem du glaubst, dass es Bestandteil der Informatik ist? Wenn dir was einfällt, kannst du dies wieder über die Kommentarfunktion mitteilen.
Material:
- Gesellschaft für Informatik (2005): Was ist Informatik? (2010-03-07)
- Wolfgang Coy : Defining Discipline. In: Ch. Freksa, M. Jantzen, R. Valk (Eds.): Foundations of Computer Science. Berlin-Heidelberg-New York et al.: Springer 1997 - als preprint online (2010-03-07)
Fehlende Fundamente
Nachdem wir uns nun über den Gegenstandsbereich und die Lehre in der Informatik verständigt haben, bleibt noch die Frage nach den gesellschaftlichen und organisatorischen Verhältnissen. Diese wollen wir hier nur kurz etwas genauer und variierter fassen, und die Beantwortung der weiteren individuellen Beschäftigung mit dem Thema überlassen, zumal Wissenschaft auch dynamisch ist und uns - wenn wir es ernst damit meinen - eine immer wiederkehrende Beschäftigung mit diesen Fragen nicht erspart bleibt.
Als gesellschaftliche Bedingung ist es mittlerweile unumstritten, dass die Informatik einen sehr hohen Einfluss ausübt. Damit ist noch nicht gesagt, wo positive und wo negative Einflüsse wirken. Die GSI schreibt dazu: "Im Einzelnen zeichnen sich große Veränderungen unseres Lebens ab. Sie vollziehen sich meist rasend schnell". (GSI 2005, p.17) Wissen bekommt einen neuen Stellenwert, und unser Verhältnis dazu äußert sich nicht mehr so sehr darin, dass wir versuchen es in unseren Köpfen zu speichern, sondern dass wir Kompetenzen entwickeln, mit der Informationsflut des überall zugänglichen Wissens umzugehen. "Das gesamte Bildungswesen wird sich hierauf ausrichten, wobei erneut die Informatik eine zentrale Rolle spielt."(ibid.)
Hier stellt sich schon die Frage, ob denn dieses Wissen tatsächlich überall zugänglich ist. Und weiters, ob die Informatik an der Debatte der Zugänglichkeit des Wissens beteiligt ist, oder ob sie nur Methoden zur Verfügung stellt, dieses Wissen zugänglich zu machen (sofern sich "die Gesellschaft" - deren Teil aber auch die Informatik ist - dazu entschließe). Die GSI geht dabei bereits von vollständiger Vernetzung und Zugänglichkeit des Wissens aus, und räumt diesbezüglich auch ein: "Wie diese Möglichkeiten zum Nutzen der Menschen eingesetzt werden können und sollen, muss Gegenstand beständiger diskursiver Erörterung sein."(ibid.) Dies gilt aber auch schon für die Frage der Zugänglichkeit von Wissen, zumal jene Methoden, welche diese Zugänglichkeit ermöglichen und zu beschränken wiederum in der Informatik entwickelt wurden und werden.
Wie sieht es nun mit den organisatorischen Bedingungen aus? Gerade in Bezug auf die oben genannten gesellschaftlichen Bedingungen hin ist zu fragen: wird dies in der Organisation der Informatik reflektiert? An manchen Universitäten gibt es im Bereich der Informatik Institute oder Abteilungen die sich mit Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Human-Computer-Interaction und Informatik & Gesellschaft befassen. Diese sind allerdings auch eher spärlich auszumachen, und oft fallen diese als erste wirtschaftlichen Verwertungsinteressen zum Opfer. Nichtsdestotrotz kommen gerade auch aus diesen Bereichen verschiedene Konzepte, Theorien und Methoden, die den erwähnten gesellschaftlichen Rahmenbedingungen Rechnung tragen. Es ist aber die Frage, ob diese für die gesamte Informatik wirken können.
Reflexionspunkt:
- Zum Abschluss kannst du dir noch überlegen, ob du Beispiele für die oben genannten Methoden der Zugänglichkeit des Wissens kennst. Oder auch für Methoden die, wie gerade angemerkt, versuchen gesellschaftlichen Aspekten Rechnung zu tragen. Falls dir dazu etwas einfällt, teile es doch uns Anderen über die Kommentarfuntkion mit.
Abschluss
Wir haben nun etwas in der Geschichte der Informatik gestochert und den Begriff der Wissenschaft angerissen. Außerdem haben wir daraufhin versucht die Frage aufzugreifen, ob und wo die Informatik einem wissenschaftlichen Anspruch genügt.
Wenn alles gut ging, haben wir dadurch wieder ein Stückchen mehr bzw. eine etwas genauerer Vorstellung von der Informatik. Mit dieser Analyse als Handwerkszeug können wir uns getrost an alle weiteren Betrachtungen von Schnittpunkten zur Informatik wagen, insbesondere aber für unseren Kurs mit der Frage nach dem Geschlecht in und um die Informatik. Dabei wird sich unsere von der Informatik gewonnene Vorstellung möglicherweise weiterverändern. Das ist aber nicht schlimm, sondern gar wünschenswert. Nur so können wir in der hochgradig dynamischen Informatik auch einen halbwegs adäquaten Überblick bewahren. Dieser kann uns dann auch primär bei der Reflexion darüber unterstützen, ob das was wir tun eigentlich noch dem entspricht was wir im Rahmen der Informatik tun wollten.
Im Anschluss an dieses Modul kannst du auch gleich mit dem Folgemodul Was ist Geschlecht? weitermachen. Du kannst hier aber auch jederzeit wieder zurückkommen und in den Texten und Materialien stöbern, und weitere Anmerkungen machen. Eine für die Kursorganisation hilfreiche Anmerkung an dieser Stelle wäre, wenn du kommentierst wie lange du ungefähr für die Bearbeitung dieses Moduls benötigt hast.
Referenzen
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