Es ist schon oft genug betont worden: Der Begriff der Information hat sich zu einem, wenn nicht sogar zu dem grundlegenden Fachbegriff und modischen Schlagwort heutiger Natur-, Technik, Sozial- und Geisteswissenschaften entwickelt. Dies trifft zumindest dann zu, wenn man als Maßstab seine breite Verwendungsvielfalt in praktisch jeder Wissenschaftsdisziplin heranzieht. Aber ebenso gern, wie man sich seiner blendenden Imaginationskraft bedient, ebenso wenig wird er wirklich verstanden. Die Frage nach der Bedeutung und dem Gegenstand des Informationsbegriffs ist der zentrale blinde Fleck im Gesichtsfeld von Wissenschaft und Philosophie. Dieses fundamentale Grundproblem wird selten als ein solches erkannt und nur von wenigen thematisiert. Aber Tatsache ist, wir wissen es einfach nicht: Was zum Henker ist Information?

In den sechs Artikeln dieser Artikelserie werde ich die Rechtfertigung und Dringlichkeit dieser Frage als ein natur- und geisteswissenschaftliches Schlüsselproblem erörtern und begründen. Die diskutierten Argumentationsebenen werden sehr unterschiedlich sein, aber als zentraler Bezugspunkt wird die so genannte Informationsverarbeitungstechnik dienen: der Computer, die Informatik, die IT-Branche, bisherige Informationstheorien usw. Ausgehend hiervon wird es eine Exkursion in die Technikgeschichte sowie einige wissenschaftstheoretische Betrachtungen geben. Wir werden sehen, dass alle bisherigen Erklärungsansätze zum Informationsphänomen unzureichend sind. Sie können schon nicht das technische Phänomen »Computer« wirklich überzeugend erklären, ganz zu schweigen von sprachphilosophischen oder gar erkenntnistheoretischen Fragestellungen. Und wir werden sehen, dass dieser Umstand immer noch nicht als eines der Schlüsselprobleme unserer Tage erkannt worden ist.

Man kann aber auch – wenn man denn nach Gegenargumenten sucht – die Suche nach der Definition des Informationsbegriffs selbst in Frage stellen. Folgt man etwa Karl Popper, dann richten Was-ist-Fragen weitaus mehr Schaden als Nutzen an. In seiner wie gewohnt bewundernswert klaren Ausdrucksweise lässt er keinen Zweifel darüber aufkommen, wie er zu der Sache steht. Das Problem der essentialistischen Begriffsdefinitionenen sei „eine unerschöpfliche Quelle von Verwirrung“ und jede Disziplin, die diese Definitionsmethode verwendet habe, „blieb in einem Stadium leerer Wortmacherei und in einem unfruchtbaren Scholastizismus stecken“. Und in diesem Tenor geht es ganze fünfzehn Buchseiten weiter. (vgl. [Popper-45] S. 15 – 29). Am Ende kommt er zu dem Schluss, dass „Scholastizismus, Mystizismus, Verzweiflung an der Vernunft [...] die unvermeintlichen Resultate des platonischen und aristotelischen Essentialismus“ seien.

Ein dermaßen apodiktisches Urteil eines solch renommierten Denkers fällt natürlich schwer ins Gewicht, auch wenn Popper bei der Begründung seiner Position leider einige sehr nahe liegende Fragen offen lässt bzw. gar nicht erst stellt. Ich denke, man sollte immer versuchen, selbst der schärfste Kritiker der eigenen Ideen zu sein. Schade, dass hier nicht der Platz ist, auf seine Definitionskritik näher einzugehen.

Aber auf jeden Fall stellt für mich das Popper’sche Diktum eine besonders antreibende Motivation für die Rechtfertigung meiner Frage nach dem Informationsbegriff dar. Ich möchte sie daher so konkret und praxisbezogen wie nur irgend möglich stellen. Die Texte dieser Artikelserie sollen eben dies leisten: Sie sollen die Relevanz und Dringlichkeit der Frage nach dem Begriff und dem Phänomen der Information konkret rechtfertigen und begründen. Diskutiert werden, wie gesagt, in diesen Texten ganz unterschiedliche Aspekte und Argumentationslinien.

Den Anfang macht der Artikel »Die Problematik der Problematik«, der einen kurzen Einblick in die bisherige Diskussion um dieses Thema gibt. Wobei er sich auf den Aspekt beschränkt, inwieweit die Fragestellung als solche überhaupt als ein relevantes Problem in der Wissenschaft wahrgenommen wird. Wie wir sehen werden, ist sich aber die Wissenschaftsgemeinde noch nicht einmal über das Problem als solches einig. Einige kennen die Fragestellung nicht, viele andere halten sie schon für geklärt. Andere wiederum glauben, beweisen zu können, dass sie prinzipiell nicht beantwortbar ist. Aber es gibt auch einige wenige Stimmen, die in groben Zügen mit meiner eigenen Position vergleichbar sind.

In dem nächsten Artikel »An jeder Straßenecke eine Bauruine« geht es letztlich um des Menschen vergebliches Mühen. Und es geht ums Geld, um viel Geld. Um all jenes, das in den immer wieder unzulänglich ablaufenden oder gänzlich scheiternden Entwicklungsprojekten der IT-Branche sinnlos in den Sand gesetzt wird. Ich denke, konkreter kann man eine eher philosophisch klingende Frage einfach nicht begründen.

»Warum funktioniert ein Computer?« Dieser Artikel stellt die Frage nach dem Informationsbegriff, ohne auch nur ein einziges Mal das Wort »Information« zu gebrauchen. Hier wird diese Frage auf Basis eines der Grundprinzipien der Naturwissenschaft überhaupt gestellt: Wir können nichts tun oder erreichen, was uns nicht durch Naturgesetze möglich gemacht werden würde. Welches Naturgesetz aber oder welche Naturgegebenheit macht es uns denn nun möglich, erfolgreich Computer zu bauen und zu betreiben?

In dem Artikel »Kathedralenbau auf tönernen Füßen« werden die historisch-technologischen Rahmenbedingungen beschrieben, in denen die monumantalen Kirchenbauten der Gotik entstanden. Und es werden dabei gewisse Parallelen zum derzeitigen Stand der Softwareentwicklungstechnik aufgezeigt. Vor allem aber zeigt dieser Blick in die Geschichte der Bautechnik, dass man auch ohne wirkliches Wissen durchaus Beeindruckendes leisten kann. Dadurch soll einem naheliegenden Gegenargument einer meiner Grundaussagen zuvorgekommen werden, nach der ich behaupte, dass die Informatik noch ein ganz wesentliches Grundlagenproblem hat. Denn die von mir aufgezeigte historische Sicht soll belegen, dass die möglichen Verweise auf die nach außen sichtbaren technischen Erfolge der Informatik nicht schon beweisen, dass man die theoretischen Grundlagen bereits voll im Griff hat. Dieser Ansatz dürfte wohl bei einigen Informatik-Experten ein nicht geringes Kopfschütteln verursachen. Aber er zeigt auf sehr plastische Weise auf, wie die zahlreichen Bauruinen der IT-Branche – jedenfalls meiner spezifischen Sichtweise nach – erklärt werden können.

In dem Artikel »Vom Logikgatter zum Datenbankmodell« werden wir schließlich in die technischen Details der Computertechnik eintauchen. An ihnen wird dargelegt, warum alle bisherigen Erklärungen, was ein Computer ist und warum er funktioniert, unzulänglich sind. Denn letztlich basieren alle gängigen Erklärungsmuster selbst auf ebenso ungeklärten Phänomenen. Allen voran die Mathematik, die Logik und unsere natürliche Sprache. Und der Artikel macht deutlich, dass es noch eine Erklärung jenseits aller logischen Formalismen und mathematischen Kalküle geben muss.

Ich hoffe, dass ich mit dieser Artikelserie der Popper’schen Skepsis gegenüber Begriffsdefinitionen auf eine nicht ganz unelegante Weise entgegenkommen bin und ihr zugleich auch widersprochen habe. Weil nämlich jede Frage nach einer Begriffsdefinition als eine Frage nach einem konkreten Phänomen aufgefasst werden kann. Denn wenn wir sprechen und in unserer Sprache Begriffe benutzen, dann tun wir das letztlich immer, um uns auf Phänomene zu beziehen, die wir in unserer Welt wahrnehmen. (Jedenfalls soweit unsere Rede nicht-fiktional ist.) Dies gilt unabhängig davon, in welcher Qualität und Angemessenheit dies jeweils geschieht.

Und so ist die Frage nach einem bestimmten Begriff immer auch eine Frage nach uns und der Beschaffenheit unserer Welt und unserem Verhältnis zu unserer Welt. Solange also das Nachdenken über Begriffsdefinitionen nicht zu einem akademischen Strategiespiel im Elfenbeinturm verkommt, solange ist es meiner Ansicht nach eine wichtige Erkenntnisquelle. Es ist ja vor allem dieses weltfremde und selbstgenügsame Sandkastenspiel, das Popper zu Recht an den Pranger stellt. In diesem Punkt gebe ich ihm völlig Recht. Nur leider schüttet Popper das Kind dann gleich mit dem Bade aus.

Die Artikelserie »Was ist Information?« wird abgeschlossen von den »Schlussbemerkungen« und einer »Liste der zitierten Quellen«. Ich hoffe, Sie finden in den Texten einige interessante Gedankenanregungen.

Die Problematik der Problematik

Information?  Selbst über die Frage als solche ist sich die Wissenschaft nicht einig.

In dem Artikel »Was ist Information?« wurde die Frage nach dem ungeklärten Phänomen der Information und der ausstehenden Definition eines vereinheitlichten Informationsbegriffs aufgeworfen. Aber damit allein ist die Problemsituation noch nicht ausreichend charakterisiert, denn selbst über die Fragestellung als solche, inwieweit sie als beantwortet gelten muss und welche Relevanz sie tatsächlich beanspruchen kann, ist sich die Wissenschaftsgemeinde nicht einig. So es gibt, neben einer bunten Vielfalt unterschiedlichster Informationsdefinitionen — unten werden einige konkrete Untersuchungen dazu aufgeführt —, auch zur Einschätzung der Kernfrage als solche, eine ganz gemischte Palette sich teilweise diametral widersprechender Grundpositionen. Diesen Umstand wollen wir uns näher ansehen. Fokussiert also auf die Frage nach der Frage, auf die Problematik der Problematik möchte ich im Folgenden einen kurzen Überblick über ein bemerkenswertes Tohuwabohu verschaffen.

Was man nicht so alles glaubt, ...

Im Großen und Ganzen sieht die Wissenschaft – und im Wesentlichen auch die Philosophie – in dem ungeklärten Informationsbegriff kein besonders schwerwiegendes Problem. Bekanntermaßen ist die Wissenschaftswelt voll von Argumenten, Thesen und Urteilen, die sich gern und häufig des Informationsbegriffs bedienen. Zudem erfreut er sich allseits großer Beliebtheit als Rohstofflieferant für wissenschaftlich klingendes Füllmaterial und andere schöne Sonntagsreden. Die extensive und gleichzeitig unproblematisierte Verwendung des Informationsbegriffs lässt mit nur geringem Zweifel darauf schließen, dass die Mehrzahl der Wissenschaftler offenbar davon ausgeht, dass ohnehin schon alles geklärt wäre. Immerhin gibt es doch die oft zitierte und wohlbekannte Informationstheorie von Claude Shannon. Und ohnehin wisse doch wohl die Wissenschaft ganz genau, was sie da eigentlich tut.

Diese etwas schlichte Wissenschaftstheorie liest sich aus durchaus renommierter Feder beispielsweise so: „Es waren die Kybernetik und die eng mit ihr zusammenhängenden Gebiete der Systemwissenschaften und der Informationstheorie, die es ermöglicht haben, die dritte Grundgröße der Natur, Information, zu verstehen, zu erklären und sie schließlich systematisch zu nutzen.“ (Quelle: [Malik-04]) (Eine Aussage, die sich offenkundig auf die unten angeführte, so genannte "Informationsdefinition" von Norbert Wiener beruft.)

Diese fast herzenserwärmende Zuversicht in die Rationalität wissenschaftlicher Vorgehensweise habe ich einem Aufsatz des hoch anerkannten Wirtschaftswissenschaftlers Fredmund Malik entnommen. Und gerade als Management-Berater und Kolumnist darf er als ein wesentlicher Multiplikator solcherlei Positionen angenommen werden.

Allerdings hat Malik in seinem Glaubensbekenntnis nur das in klare Worte gefasst, was ohnehin allgemein als sicher gilt: Die Wissenschaft ist überaus erfolgreich, also muss gerade sie doch wissen, was sie da eigentlich treibt. Ich habe großes und wirklich ironiefreies Verständnis für diesen festen Glauben, denn ich habe diesem Dogma bis vor wenigen Jahren selbst angehangen – gleichwohl: Wie jedes andere Dogma, so ist auch dieses ein falsches und ein gefährliches und Aufklärung tut Not. Der Informationsbegriff gibt uns einigen Anlass und reichlich Gelegenheit dazu, denn schon die Spannweite und Widersprüchlichkeit der Aussagen, die die Wissenschaft zur Frage nach dem Informationsbegriff macht und die ich hier nur schlaglichtartig gegenüberstelle, lassen erahnen, wie wenig die Wissenschaft mitunter mit Wissen zu tun hat.

Das an sich wäre noch kein wirkliches Problem, wenn nicht die Selbst- und Fremddarstellungen der Wissenschaft ein fast ungebrochenes Bild ihres so genannten »objektiven« Wissens zeichnen würden. Es gibt jedoch viele gute Gründe, an der Berechtigung dieses Anspruchs zu zweifeln. Auch wenn es immer wieder und wieder versucht wurde, auch die Wissenschaftstheorie - als ein Fachgebiet der Philosophie - hat bis heute noch keine wirklich plausible und überzeugende Antwort darauf gefunden, wie dieser herausgehobene Wissensanspruch eigentlich zu rechtfertigen wäre. Aber woher holt sich denn die Wissenschaft ihre Autorität, die ihr zweifellos auf breiter Front zuerkannt wird? Der Grund ist so schlicht wie einfach: Wer Erfolg hat, hat auch Recht. Man hält die Wissenschaft für überdurchschnittlich erfolgreich und das scheint alles Denken und Handeln zu bestätigen. Aber gerade dieses Merkmal taugt nicht viel, denn es lässt sich auch bei Ideologien jeder anderen Couleur feststellen. Doch kehren wir zum eigentlichen Thema zurück.

... nicht wissen zu müssen ...

Die Wissenschaft hat so ihre ganz eigenen Methoden entwickelt, um mit ihrer Unwissenheit umzugehen. Kraft ihrer wissenschaftlichen Autorität kann sie beispielsweise eine Fragestellung schlichtweg für irrelevant erklären. Es ist natürlich kein leichtes Unterfangen dagegenzuhalten, wenn sich gerade die vermeintlichen oder tatsächlichen Fachleute darin einig zeigen, dass dieses oder jenes Problem doch gar keines sei ...

So berichtet Peter Janich in [Janich-93] davon, wie ihm eine „starke Überbewertung der Rolle des Informationsbegriffs, und in diesem Sinne mangelnde Kompetenz in Sachen Informatik“ vonseiten der Informatiker vorgehalten wurde, als er während eines Dagstuhl-Seminars „das Fehlen eines tragfähigen Informationsbegriffs“ zur Diskussion gestellt hat. Janich jedoch „erscheint diese Reaktion [...] als Eskapismus, wie er auch zu beobachten ist, wenn Chemikern bezüglich des Stoff- oder Elementenbegriffs, Biologen Definitionsmängel bezüglich ihres Organismusbegriffs oder Physikern Definitionsmängel bezüglich ihres Zeitbegriffs, ihres Naturbegriffs oder ihres Erfahrungsbegriffs vorgehalten werden.“ Und Janich insistiert dabei nur auf einen ganz trivialen Umstand: Der Begriff der Information wird natürlich gerade von Informatikern laufend in ihren sprachlichen Diskursen, ihren Argumenten und Grundaussagen verwendet und schon allein darum sollten sie doch bitte sagen können, was sie damit eigentlich meinen. Janich formuliert dies wie folgt: „Es ist nicht zu übersehen, daß große Teile der Fachsprache dieser Disziplinen wegbrechen würden, müßten ihre Vertreter auf diese zentralen "Begriffe" verzichten – von der Rolle des Informationsbegriffs und der in der Öffentlichkeit damit einhergehenden Unterstellung, der Informatiker sei kompetent für alles, was mit Informationsverarbeitung zu tun habe, ganz zu schweigen!“

Vergleichbare Reaktionen auf das Nicht-Wissen um den Informationsbegriff weiß auch Daniel F. Flückiger zu berichten: „Offenbar hat sich die Fachwelt mit den ungelösten Problemen um die Begriffsdefinition abgefunden und begnügt sich mit den Ergebnissen, welche auf Shannons Informationsbegriff bauen. In gewissen technisch-wissenschaftlichen Kreisen ist sogar eine Art Bunkermentalität festzustellen, indem der Versuch, den Informationsbegriff auf andere Bereiche als den rein nachrichtentechnischen Bereich anzuwenden, als nutzlose Spekulation abgetan wird.“ [Flückiger-95] S.20

... oder nicht wissen zu können ...

Aber rund um den Informationsbegriff gibt es nichts, was es nicht gäbe. Denn da wäre auch noch die Fraktion, die vermeintlich oder tatsächlich Beweise dafür anführt, dass es prinzipiell keinen einheitlichen Informationsbegriff geben könne: In [In-formatio-95] wird das dort so benannte Capurro'sche Trilemma beschrieben, aus dem nach Meinung der Autoren folgender Schluss zu ziehen ist:

„Ein Ausweg aus dem Trilemma scheint nicht zu existieren, ein einheitlicher, vereinheitlichter, einziger Informationsbegriff aus logischen Gründen unmöglich.“ [In-formatio-95]

Jürgen Reischer nimmt diesen Ansatz auf und führt eine gründliche Untersuchung in [Reischer-04] durch. Diese lässt ihn mit einer etwas anderen Erklärungslinie zu einem sehr ähnlichen Schluss kommen: „Die Suche nach einem einheitlichen Informationsbegriff oder gar nach dem »Wesen« der Information ist [...] schon aus prinzipiellen Gründen aussichtslos.“ Reischers Aufsatz führt allerdings eine besonders mutige Argumentationsform aus, die aus unserem derzeitigen alltagssprachlichen Gebrauch des Informationsbegriffs auf die prinzipielle Unmöglichkeit einer vereinheitlichten Informationsdefinition schließen zu können glaubt. Woher Reischer sein Vertrauen in die prophetische Intelligenz unserer heutigen Sprachgepflogenheiten nimmt, erschließt sich mir allerdings auch nach längerer Überlegung nicht.

Aber kommen wir zum nächsten Punkt. Ich erlaube mir hier, auch das oft zitierte Diktum von Norbert Wiener in die Rubrik des Nicht-Wissen-Könnens einzusortieren: „Information ist Information, weder Materie noch Energie.“ [Wiener-48]. Denn was ist es anderes als eine blanke Kapitulation, wenn man versucht, einen Begriff durch sich selbst zu definieren? Es wurde viel darüber diskutiert, was Wiener wohl damit gemeint haben mag und nicht wenige sind darum zu der Meinung gelangt, er habe durch seine Aussage mehr zu einer Verwirrung als zu einer Klärung des Informationsbegriffs beigetragen. (vgl. [Ott-04] S. 147 ff.) Wilhelm Steinmüller sah sich etwa dazu veranlasst, den Wiener'schen Definitionsversuch als eine „»mystische« Umschreibung der Information“ zu bezeichnen [Steinmüller-81].

... und doch – man glaubt es kaum ...

Aber immerhin, bei entsprechend gründlicher Recherche, lassen sich hier und dort auch die Stimmen finden, die das Definitionsproblem klar benennen und die es bewältigt sehen möchten, und die es darum auch nicht an der immer wieder notwendigen Deutlichkeit vermissen lassen.

Anzahl und Inhalt der folgenden Zitate müssen allerdings mit der kaum bezifferbaren Menge von Publikationen in Relation gesetzt werden, die den Informationsbegriff in argloser Unreflektiertheit, aber bei vollem wissenschaftlichen Anspruch für ihre Behauptungen und Argumentationen in die Waagschale werfen. Dann nämlich schrumpfen die hier aufgeführten kritischen Einwände zu einer marginalen, kaum wahrnehmbaren Randerscheinung zusammen. Und so ganz nebenbei bestätigt sich wieder einmal: Durch Zitate lässt sich belegen, was immer man möchte. Aber gerade das Implizite, das als das Unbewusste oft ebenso wichtig ist, wie das explizit Ausgesprochene, hat dummerweise den Hang, sich einer Zitation weitgehend zu entziehen.

„Für die Informatik, die sich als die Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung von Information versteht, ist der Begriff der Information von zentraler Bedeutung; trotzdem ist er bisher kaum präzisiert worden.“  - [Duden-93] S.315

Es „läßt sich, sogar ohne erhebliches Risiko, für die gesamte wissenschaftliche und philosophische Debatte behaupten, daß es keine logisch und definitionstheoretisch geschweige denn erkenntnistheoretisch befriedigende Definition von »Information« gibt.“  - [Janich-93] S.63

„Eine einheitliche Theorie der Information, welche die unterschiedlichsten Facetten der Verwendung des Begriffs auf einen gemeinsamen Nenner brächte, steht bis heute aus.“  - [Grundbegriffe-05]

„Ein großes Elend – Die Informationsgesellschaft kann sich nicht einigen über den Begriff Information“. Titel und Untertitel eines Artikels von Helmut Klemm: [Klemm-03].

„Noch gibt es aber keinen einheitlichen, von der Mehrheit der Wissenschaftstreibenden anerkannten Informationsbegriff.“  - [Informationsbegriff-02] S.242

„Trotz der seit Jahrzehnten andauernden Diskussion ist die Verwirrung um den Informationsbegriff nicht geringer geworden.“  - [Greis-06] S. 7

... auch Shannon wird kritisiert

Besonders viel Schelte wird der Shannon'schen Informationstheorie zugedacht. Obwohl oder vermutlich gerade dewegen, weil sie seit Jahrzehnten auf breiter Front als die Informationstheorie schlechthin präsentiert wurde und wird. Aber allmählich spricht sich die Erkenntnis herum, dass es mit der allgemeinen Erklärungskraft dieser Theorie, jedenfalls soweit es den eigentlichen Informationsbegriff betrifft, nicht gerade zum Besten bestellt ist:

„Aus dieser Analyse der Sachlage lässt sich m. E. der Schluss ziehen, dass die Shannon’sche Informationstheorie und ihr quantitativer Informationsbegriff für die Informatik nicht nur irrelevant, sondern sogar irreführend ist. Und daraus ergibt sich, dass die Informationstheorie in Zukunft nicht mehr als ein Grundbaustein zum Gebäude der Informatik angesehen werden sollte.“  - [Rechenberg-03]

„Die Informationstheorie ist nicht die Theorie der Information, und gerade Fachleute angrenzender Gebiete sind scharenweise von den unpassenden Namen getäuscht worden.“  - [Zemanek-86]

Schon 1969 bemerkte kein geringerer als Konrad Zuse: „Die leichtfertige Übertragung der Begriffe der Informationstheorie auf Nachbargebiete der Nachrichtenübertragung führt leider oft zu Unklarheiten."  - [Zuse-69]. Man sieht also, die Kritik an der klassischen Informationstheorie ist nicht nur neueren Datums. Allein, dieser Umstand hat bisher in den Lehrbüchern und anderen Publikationen der Informatiker so gut wie keine Spuren hinterlassen.

„Was sich Informationstheorie nennt, ist nicht eine Theorie der Information, sondern nur eine Theorie der Kanalkapazität.“  - [Zemanek-04] S.167

In [Klemm-03] wird Karl Steinbuch zitiert, wie er desinteressiert abgewinkt habe: „Die Shannon'sche Informationstheorie ist im Zusammenhang mit dem Computer praktisch nutzlos.“

In seinem Artikel „Informationstheorie: Der Jahrhundertbluff“ führt Robert Fugmann aus: „Durch die ungerechtfertigte Beanspruchung und Durchsetzung von Zuständigkeit für das Gesamtgebiet der Information hat die Informations-Theorie weitverbreitet großen Schaden verursacht.“ - [Fugmann-T1]. Die Verantwortung für diesen Missstand sieht Fugmann allein auf der Seite von Claude Shannon, weil dieser sich bei der Benennung seines mathematischen Formalismus des Entropie-Begriffs bedient hat - nach Fugmann das „terminologische Husarenstück“ von Shannon [Fugmann-T2]. Allerdings dürfte diese Erklärung doch etwas zu simpel sein. Richtig daran ist — und dies wurde von Shannon selbst kolportiert (nach [Janich-06] S. 59) —, dass es sich bei der fraglichen Namensgebung auch um einen kleinen, von John v. Neumann vorgeschlagenen Marketing-Gag gehandelt hat. Diese kleine Anekdote wird sonst eher mit einem nachsichtigen Schmunzeln weitergetragen, wie z.B. von Klaus Kornwachs in [Schuh-06], wo er dies als eine „bombastische“ Wortwahl bezeichnet, aber ansonsten nichts Ehrenrühriges daran finden kann: „Also die Kollegen und Kolleginnen am MIT, die wussten schon, wie man was verkauft.“ Zu eng sollte man diese Angelegenheit tatsächlich nicht sehen, denn auch ich möchte zugunsten der Wissenschaft lieber nicht daran glauben, dass schon eine besonders glückliche oder unglückliche Benennung eines einzelnen mathematischen Funktionswertes ausgereicht hat, um einen „Jahrhundertbluff“ in der Wissenschaft durchzuziehen. Für dermaßen naiv halte selbst ich die Wissenschaft nicht ...

Denn um hier nicht missverstanden zu werden: An der Informationstheorie von Shannon ist gar nichts auszusetzen. Jedenfalls solange nicht, wie sie im Rahmen dessen verwendet wird, wozu sie ursprünglich entwickelt wurde. Sie ist aus gutem Grund ein sehr erfolgreiches und unverzichtbares Hilfsmittel der Datenübertragungs-, Speicher- und Verschlüsselungstechnik. Falsch ist nur – und dies ist sicher nicht Shannon vorzuwerfen – wenn sie immer wieder als die Informationstheorie schlechthin ins Feld geführt wird. Denn ebenso wenig wie durch die Erfindung der Waage erklärt wurde, was Masse ist, ebenso wenig wird durch die Shannon'sche Theorie geklärt, was Information ist.

Worum es eigentlich geht

„Wer in der heutigen Zeit darüber nachdenken will, was Information denn eigentlich sei, muss sich rechtfertigen. Denn gefragt sind glatte technische Lösungen, die sich ökonomischen und politischen Kurz- und Mittelfristinteressen anschmiegen, [...], und nicht Reflexionen, die aus dem Staunen geboren sind.“ [In-formatio-95]

Wie ich in der Einleitung schon betont habe, geht es mir nicht um die Informationsdefinition als solche. Ich möchte hier keine Wortklauberei vom Zaun brechen und mir ist auch nicht daran gelegen, einen gold umrandeten Spruch dekorativ an die Wand hängen zu können. Nein, es geht mir zuallererst um den folgenden Fragenkomplex: Was ist eigentlich ein Computer? Was ist das, was er verarbeitet? Was ist Software? Was tun wir tatsächlich, wenn wir programmieren? Welches Naturgesetz oder welche Naturgegebenheit ermöglicht es uns, erfolgreich Computer zu bauen und für uns nutzbringend zu betreiben? Derartige Fragen werden in der Regel als unnötiges philosophisches Beiwerk abqualifiziert, das bestenfalls unschädlich ist. Es führe ja doch zu nichts und nicht wenige Wissenschaftler lehnen ein solches, vermeintlich unfruchtbares Treiben verständnislos ab. Aber vielleicht stören solche Fragen auch nur das angenehm wohlige Gefühl, alles bestens im Griff zu haben?

Und doch, immerhin, so ganz allein stehe ich mit meinem Fragenkatalog nicht da, denn Peter Rechenberg spricht mir in [Rechenberg-00] (S.300) aus dem Herzen. Nicht nur, dass er das Problem genau dort verortet, wo ich es auch sehe: „Möglicherweise wird man [die Informatik] eines Tages noch anders, unter einem vereinheitlichenden neuen, noch nicht vorhandenen Begriff sehen.“, sondern er zieht im nächsten Satz auch jenes deutliche Resümee, das ich bisher nur bei ihm gefunden habe, und welches ich ganz dick unterstreichen möchte: „Mir scheint, daß wir, von den theoretischen Grundlagen her betrachtet, noch gar nicht wissen, was eigentlich der Kern der Informatik, die Essenz von Computern ist."

Auch Hans D. Hellige kommt bei seiner Betrachtung der Informatik als Wissenschaftsfach zu einer ähnlichen Einschätzung. So schreibt er von einer „noch immer nicht zum Abschluß gekommenen Disziplinwerdung des Faches“ und attestiert, dass „die Bemühungen, die Informatik als ein geschlossenes Theoriegebäude auf der Grundlage "letzter Theorien" zu begründen, vorerst gescheitert sind“ [Hellige-04]  Eine Verbindung dieser Aussage zum Begriff der Information herzustellen ist nicht schwer, denn es heißt doch ganz offiziell: „Die Informatik ist die Wissenschaft, Technik und Anwendung von der Informationsverarbeitung und den Systemen zur Verarbeitung, Speicherung und Übertragung von Information." - [Stellungnahme-91].

Darf's ein bisschen mehr sein?

Ein weiteres, kaum von der Hand zu weisendes Indiz für den Klärungsbedarf des Informationsbegriffs besteht in seiner inflationären Definitionsvielfalt. Die sich hierum rankende babylonische Sprachenverwirrung hat mittlerweile schon Tradition. Bereits im Jahr 1970 kommt Gernot Wersig auf 30 Informationsdefinitionen und kommentiert diesen Befund mit den Worten: „die Vielfalt ist erschreckend“.  - zitiert nach [Klemm-03].

Hartwig Mackeprang zählt 1987 in seiner Dissertation 121 verschiedene Definitionen, die er in sieben unterschiedliche Klassen einteilt.  - [Mackeprang-87]

Sascha Ott konzentriert sich 2004 auf die eher bekannteren Autoren, zitiert aber dennoch von A wie Afanasjew bis Z wie Zemanek eine Liste von 80 Definitionen des Informationsbegriffs.  - [Ott-04] S. 333

„Die Bemühungen der Einzelwissenschaften, den Informationsbegriff auf die eigenen Bedürfnisse zu bestimmen, ergaben in Kürze eine verwirrende Anzahl von Definitionen, die oft ohne Beziehung zueinander standen."  -  [Capurro-78] S.2

Aber was zuviel ist, ist zuviel

Bei einem Gemüsestand ist die bunte Vielfalt sicherlich ein sehr begrüßenswerter Umstand; jeder kann sich nehmen, was er mag und was er braucht. Aber bei wissenschaftlichen Theorien, das ist unter den Wissenschafttheoretikern unumstritten, ist das Gegenteil von Klasse auf jeden Fall die große Masse. Je mehr unterschiedliche Erklärungen und Theorien zu einem zusammenhängenden Phänomenbereich abgegeben werden, desto sicherer ist es, dass hier ein grundlegendes Problem dringend einer Klärung bedarf. Für die Rechtfertigung dieser These liefert uns die Wissenschaftsgeschichte zahlreiche Beispiele. So führt etwa Thomas S. Kuhn in seinem Klassiker «Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen» den paradigmatischen Fall der Phlogistontheorie an: „Kurz nach 1770 [...] gab es fast so viele Versionen der Phlogistontheorie, wie es Anhänger der pneumatischen Chemie gab. Diese Wucherung von Versionen einer Theorie ist ein typisches Symptom einer Krise.“ (Quelle: [Kuhn-96] S. 83). Neben diesem führt Kuhn noch viele ähnlich gelagerte Fälle auf.

Ich denke, man kann die vermutlich gar nicht so kühne These wagen, dass das Informationsphänomen diesbezüglich eine historische Glanzleistung aufzubieten hat. Vermutlich hat bisher noch nie eine empirisch so leicht nachzuweisende Erscheinung für mehr Verwirrung gesorgt und mehr Erklärungsansätze provoziert als gerade das, was wir mit dem Namen »Information« belegt haben.

Aber mit Sicherheit wurde auch noch niemals ein einzelnes Phänomen ausgemacht, das eine dermaßen breite Erscheinungsvielfalt hatte. (Ob es allerdings ein einzelnes ist, auch darüber streiten die Gelehrten noch.) »Information« wird bei der profanen Betätigung einer Türklingel erzeugt und ihre Relevanz reicht bis zu erkenntnistheoretischen Fragen, was Denken ist und was wir überhaupt von uns und unserer Welt wissen können. Es stellt sich eher die Frage, woran denn das Informationsphänomen wohl nicht beteiligt sein mag.

Umso kritischer ist es, dass wir es immer noch nicht wirklich einzuordnen wissen. Es verträgt sich einfach nicht mit unserer Vorstellung vom objektiven Wissen, wenn man einen »Gegenstand« auf zigfache Weise definiert, erklärt und beschreibt. Es sei denn, dass sich diese Erklärungen einander ergänzen, aber das tun all die Informationsdefinitionen nicht. Teilweise widersprechen sie sich, aber auf jeden Fall ist jede für sich als alleinige oder fachspezifische Alternative zu all den anderen Definitionen entwickelt und aufgestellt worden.

An jeder Straßenecke eine Bauruine

Die IT-Branche steht immer noch vor fundamentalen Problemen bei der Bewältigung ihrer Aufgaben

Wer trotz aller bisher vorgebrachten Argumente bei der Frage nach dem Informationsbegriff immer noch an ein weltfremdes Herumphilosophieren denkt, der braucht nur den Brockhaus aufzuschlagen. Immerhin steht dort schwarz auf weiß geschrieben, dass in heutiger Zeit eine der wichtigsten Ingenieursdisziplinen offensichtlich immer noch vor fundamentalen Schwierigkeiten bei der Bewältigung ihrer Aufgaben steht. Denn dort findet sich unter dem Stichwort »Softwarekrise«: „Ende der 1960er-Jahre geprägter Begriff für die immer komplexer und damit fehleranfälliger werdende Software [...]. Ungeachtet der Fortschritte in der Softwaretechnik spricht man auch heute noch von einer Softwarekrise." [Brockhaus-05]

In der konkreten Praxis hört sich das – ganz lakonisch – so an: „Neue Software zu entwerfen ist teuer und endet häufig als Fiasko." oder noch konkreter: „Vier Millionen Euro und drei Jahre Arbeit waren bereits in den Sand gesetzt worden." (beides Zitate aus [Sixtus-04]) Dass dies kein seltener Ausnahmefall sondern eher gängige Praxis ist, zeigen die oft zitierten Studien der Standish Group Inc., in denen Daten über Erfolgsraten und -faktoren von IT-Projekten weltweit zusammengetragen werden. Gemäß des regelmäßig herausgegebenen so genannten CHAOS-Reports „wurden im Jahr 2004 29% der Projekte erfolgreich und 53% der Projekte mit Veränderungen abgeschlossen. 18% der IT-Projekte scheiterten“ – [Chaos-04] nach [Success-06] S. 17. Die Formulierung »mit Veränderungen abgeschlossen« bedeutet, dass diese Projekte den geplanten Zeit- und Budgetrahmen klar überschritten oder im Funktionsumfang deutlich gekappt werden mussten.

Ein interessante Randerscheinung an dem CHAOS-Report ist die recht üppige Preisgestaltung. Diese könnte die vage Vermutung aufkommen lassen, dass hier die gestressten, entnervten und in die Ecke getriebenen IT-Projektmanager als Geldquelle entdeckt worden sind und ihnen für viel Geld ein letzter Strohhalm angeboten wird. Die deutsche Studie SUCCESS 2006 steht auch aus anderen Gründen dem CHAOS-Report eher skeptisch gegenüber und hat alternative Daten für Deutschland veröffentlicht. Demnach werden 20,7% aller Projekte mit einer Projektdauer von mehr als 12 Monaten in die Erfolgskategorie »Mangelhaft« eingeordnet. - [Success-06] S. 241. Bei der Gesamtheit aller beurteilten Projekte werden 11,1% als mangelhaft eingestuft. [Success-06] S. 289. Daran ist besonders bemerkenswert, dass dem allgemeinen Tenor der Studie und ihrer externen Kommentierung nach, dieses Ergebnis als ein überwiegend positives angesehen wird. Immerhin werden dann ja rund 80% bzw. 90% aller Projekte irgendwie bis zur Ziellinie getragen. Dieser bescheidene Anspruch fällt dann wohl unter die Erfahrung: Besonders schön ist es, wenn der Schmerz nachlässt. Und es zeigt, dass man aufgrund anderer Studien offensichtlich Ärgeres erwartet hatte.

Auch in [Success-06] wird eine ganz klare Korrelation zwischen Projektgröße und schlechter Erfolgsquote festgestellt. Und gerade in diesem Punkt sind sich alle Studien einig: Je größer das Projekt, desto unverhältnismäßig größer werden auch die Probleme damit. Das mag zum Teil in der Natur von Projekten überhaupt liegen und ist daher auch in anderen menschlichen Tätigkeitsbereichen zu beobachten. Bei IT-Projekten nimmt dies jedoch besonders ruinöse Züge an. So werden nach einer Studie von Ernst & Young im IT-Bereich der Schweiz „Grossprojekte über 3 Millionen [CHF ... ] fast zu einem Drittel ohne Ergebnis abgebrochen.“ - [E+Y-02] S. 2.

Meine Diagnose zur Erklärung dieses allgemeinen Phänomens lautet: Es mangelt an einer dem Gegenstandsbereich wirklich angemessene Grundlagentheorie. Daher fehlen verbindliche Vorgaben und ein passendes Vorstellungsmuster (Paradigma) darüber, nach welchen Kriterien ein großes Software-Vorhaben sinnvoll in leichter handhabbare Teilkomponenten zu zerlegen ist. Es fehlt das, was in der Statik als »Freimachen« bezeichnet wird, die Abstraktion eines technischen Gegenstandes oder einer technischen Aufgabe auf das eigentlich Wesentliche. In dem Artikel „Vom Logikgatter zum Datenbankmodell“ gehe ich näher auf diesen Punkt ein.

Die von den Studien herausgegebenen Zahlen weichen mitunter wesentlich voneinander ab. Sie zeichnen aber in ihrer Gesamtheit eine IT-Branche, die vor allem bei kundenspezifischen Einzelentwicklungen nach wie vor erhebliche Probleme hat. Es stellt sich allerdings schon die Frage, inwieweit damit auch schon ein realistisches Bild gegeben ist. Eine Erklärung für die unterschiedlichen Zahlen könnte die Folgende sein: Die primäre Wissensquelle all dieser Studien sind notwendigerweise die Manager und andere Beteiligten von IT-Projekten. Doch gerade diese werden vermutlich nicht allzu viel Motivation verspüren, vermeintlich oder tatsächlich selbstverschuldete Misserfolge auch noch schriftlich dokumentiert zu sehen. Zudem ist die menschliche Phantasie zur Uminterpretation von unerwünschten Ergebnissen nicht gerade schwach ausgeprägt. Dies lässt vermuten, dass die Studien zumindest im Durchschnitt keine allzu unrealistisch negative Situation darstellen.

Am Ende können wir zur Veranschaulichung der Gesamtsituation in der Softwareentwicklungstechnik nur noch Peter Kath beipflichten: "[...] auch wenn sich die statistischen Aussagen zahlenmäßig unterscheiden, so ist der Befund doch eindeutig: Wenn dasselbe für Bauvorhaben gelten würde, so stünde an jeder Straßenecke eine Bauruine." – [Kath-06] S. 30. (vgl. hierzu auch den Artikel: »Kathedralenbau auf tönernen Füßen«.)

Warum funktioniert ein Computer?

Die offene Frage nach den grundlagenwissenschaftlichen Voraussetzungen der Informationsverarbeitungstechnik

»Warum funktioniert ein Computer?« Diese Frage scheint aus dem Munde eines Kindes zu kommen und Papa kann sie selbstverständlich sofort beantworten. Kann er aber nicht. Tut er es dennoch, so ist seine Antwort jedenfalls nicht plausibel und belastbar. Das dürfte das Kind kaum bemerken und damit befindet es sich in bester Gesellschaft. Denn selbst der versammelten Wissenschaftsgemeinde scheint bisher noch nicht aufgefallen zu sein, dass es zwar eine Vielzahl von Methoden, Verfahren und Theorien gibt, die uns die technische Verwirklichung des Computers ermöglichen, die uns jedoch keine Angaben darüber machen, welche elementaren Grundvoraussetzungen in unserer Welt gegeben sind, die die Informationsverarbeitungstechnik überhaupt erst ermöglichen. Die Informatik befindet sich in einer vergleichbaren Lage wie ein mittelalterlicher Handwerker, der zwar besonders kunstvolle Ornamente schmieden kann, der aber von den physikalischen und werkstofftechnischen Voraussetzungen seiner Arbeit keine Ahnung hat. Selbst den Philosophen, die doch wenig Scheu vor abseitig erscheinenden Fragen haben, ist diese Situation bis jetzt noch verborgen geblieben. (Aber vielleicht ist die Computertechnik auch noch ein bisschen zu jung, um von der breiten Masse der Professoren für Philosophiegeschichte schon wahrgenommen zu werden.)

Warum also funktioniert ein Computer? Angeblich soll das Charakteristische an ihm sein, dass er etwas Bestimmtes verarbeitet. Ah ha! Ah ha? Dieses ominöse »Ding«, es wird Information genannt, können wir aber in diesem Artikel gänzlich beiseite lassen. Denn es bedeutet nur den Verweis auf eine vorgeschobene Erklärung, auf eine nichtssagende Pseudoantwort. Sie basiert auf einem Wort und auf einem Begriff, von dem wir allenfalls eine gewisse intuitive Vorstellung haben. Von dem aber derzeit niemand sagen kann, was wir damit eigentlich genau meinen. Dieses merkwürdige Etwas kann uns also ohnehin keine befriedigende Antwort liefern.

Ein zentrales Postulat unseres naturwissenschaftlichen Weltbildes ...

Um die eigentliche Relevanz unserer Fragestellung besser herausarbeiten zu können, müssen wir etwas weiter ausholen. Wir beginnen mit einer Aussage, der kaum jemand widersprechen dürfte: Unsere Handlungsspielräume und die für uns erreichbaren Ergebnisse werden durch die Eigenschaften und Elemente unserer Welt, durch das uns naturwissenschaftlich Gegebene gleichermaßen ermöglicht wie auch beschränkt. Oder um es weniger präzise, aber prägnanter zu formulieren: Wir können nichts tun oder erreichen, was uns nicht durch Naturgesetze möglich gemacht werden würde.

Ich denke, wir können uns darauf einigen, dass dieses Postulat eines der fundamentalsten Grundprinzipien unseres naturwissenschaftlichen Weltbildes überhaupt ist und es daher nicht ganz falsch sein kann, seine Argumentation darauf aufzubauen. Das wollen wir im Folgenden tun.

Das uns naturwissenschaftlich Gegebene, das sind etwa die Naturgesetze, der Aufbau unseres Sonnensystems, Energie, Materie, Kräfte, Naturkonstanten, eine endliche Zahl von chemischen Elementen, der Verlauf der Zeit, quantenphysikalische Phänomene, etc. pp. All die netten Fähigkeiten, die den Helden von Science-Fiction-Romanen zur Verfügung stehen, wie die Teleportation, Telekinese, überlichtschnelle Warp-Antriebe, Schutzschilde aus reiner Energie und dergleichen mehr, sind uns deshalb nicht möglich, weil sie eben nicht mit der Beschaffenheit und den Eigenarten dieser uns bekannten Naturelemente in Übereinstimmung zu bringen sind oder sie nicht mit ihrer Hilfe realisiert werden können. Jedenfalls soweit wir das bei unserem derzeitigen Erkenntnisstand sagen können.

... und seine Konsequenzen

Diese fehlende Übereinstimmung oder mangelnde Realisierbarkeit ist eines der zentralen Abgrenzungskriterien, die gegenüber den so genannten Pseudo- und Parawissenschaften vorgebracht werden. Deren Behauptungen sind vermeintlich oder tatsächlich mit dem bisherigen Wissensstand grundsätzlich unvereinbar und werden daher zumeist als Scharlatanerie abgetan. Und wenn die behaupteten Phänomene schon nicht dem derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnissen entsprechen, dann mögen ihre Propagandisten doch wenigstens die Bedingungen angeben, unter denen diese nachvollziehbar reproduziert werden können, unabhängig davon, ob dafür schon eine Erklärung gefunden kann oder nicht. So lautet jedenfalls die Grundhaltung vieler Naturwissenschaftler gegenüber Meinungen, die nicht zu den etablierten Positionen gehören. (So plausibel dieser Standpunkt klingt, wir wollen aber auch nicht vergessen, dass er in der Vergangenheit immer wieder zu einer unangemessenen Selbstsicherheit geführt hat. Eine Selbstsicherheit, mit der exotische Meinungen immer wieder mit leichter Hand abgelehnt wurden und die sich im historischen Rückblick nicht selten als eine peinliche Engstirnigkeit erweisen sollte. Das soll hier jedoch nicht das Thema sein.)

Wichtig an dieser Argumention ist der Gesetzescharakter, auf den unbedingt gepocht wird. Bestimmte Handlungen und Vorgänge so und so ausgeführt bringen uns das und das Ergebnis, diesen oder jenen Nutzen. Unabhängig davon, ob der Zusammenhang zwischen der Handlung und ihrem Ergebnis überhaupt schon wissenschaftlich erklärt werden kann, so ist die Reproduzierbarkeit eines bestimmten Phänomens auf jeden Fall ein guter Grund, nach dessen naturwissenschaftlicher Erklärung zu suchen. Denn die Welt muss eine angebbare Eigenschaft haben, die uns eben gerade diesen Effekt ermöglicht.

Dieses ist nun wichtig genug, um wiederholt zu werden: Die Reproduzierbarkeit eines mit den bisherigen Theorien unerklärbaren Phänomens ist auf jeden Fall ein guter Grund, nach seiner naturwissenschaftlichen Erklärung zu suchen. In den klassischen Naturwissenschaften, allen voran in der Physik, ist dieses Prinzip eine Selbstverständlichkeit. Mitunter werden sogar systematisch kleinste Anomalien gesucht, die nicht schon durch bereits bekannte Theorien abgedeckt werden. Denn die Wissenschaftsgeschichte zeigt, dass gerade dort die revolutionärsten wissenschaftlichen Neuerungen zu erwarten sind, wo die bisherigen Theorien keine Erklärungen mehr liefern können. Bemerkenswerterweise wird dieses Prinzip auf dem Gebiet der Computer- und Informationstechnik nicht mit derselben Konsequenz angewendet. Oder aber man gibt sich vorschnell mit Erklärungen zufrieden, die doch nicht tragfähig sind. Die deshalb nicht tragfähig sind, weil sie sich bei genauerer Analyse nicht als eine brauchbare naturwissenschaftlichen Erklärung erweisen. Und zwar deshalb nicht, weil sie uns keine Aussage über die Eigenschaft oder Beschaffenheit dieser Welt machen. Sie fügen dem naturwissenschaftlich gegebenen »Inventar« nichts hinzu, kein Gesetz, kein allgemeines Prinzip, kein grundlegendes Naturmodell oder dergleichen mehr. Mit einem Wort: sie machen keine Aussage über die Welt als solche. Vielmehr erweisen sie sich, wie im Fall der Logik, als eine Konstruktionsmethode, als ein mathematisches Kalkül zu Berechnung von technischen Konstruktionen. Mehr dazu mehr im Artikel »Vom Logikgatter zum Datenbankmodell«.

Es geht also darum, die Computertechnik ebenso konsequent, wie dies bei allen anderen technischen Objekten geschieht, als die Nutzbarmachung von Naturgegebenheiten anzusehen. Es gilt, diese Naturgegebenheiten anzugeben und sie, ebenso, wie dies vor allem in der Physik immer wieder erfolgreich gelungen ist, auf möglichst wenige und einfache Grundprinzipien zurückzuführen. Eine besondere Problematik besteht darin, dass die Relevanz dieser Fragestellung bis jetzt weitgehend unerkannt geblieben ist. Man hängt nach wie vor einer Naturordnung und einem naturwissenschaftlichen Weltbild an, das aus dem 19. Jahrhundert stammt und das in der Physik die fundamentalste aller Naturwissenschaften zu erkennen meint. Man übersieht aber dabei, dass die Physik uns zum Beispiel nicht erklären kann, warum wir so etwas wie Naturwissenschaft überhaupt betreiben können und warum wir beispielsweise Computer für die Simulation von physikalischen Prozessen einsetzen können. Dass uns das aber offensichtlich möglich ist, ist eben auch ein empirisches Faktum, das es zu erklären gilt und für das es bisher keine zufriedenstellende Erklärung im Rahmen einer grundsätzlichen, klaren, belastbaren und strukturell einfachen Begründung gibt. Eine Begründung, die uns etwas über die Beschaffenheit unserer Welt aussagt und daher als eine naturwissenschaftliche Theorie angesehen werden kann. Und spätestens seit dem Aufstieg der Computertechnik sollte uns ein Naturphänomen sichtbar geworden sein, das uns zwar offensichtlich positiv gegeben ist – seine Manifestation und Nutzbarmachung steht mittlerweile in jedem Büro –, das aber dennoch nicht auf bestimmte physikalische Phänomene zurückführbar ist. Denn das rein physikalische Fundament eines Computers ist in weiten Bereichen beliebig austauschbar. Jedenfalls prinzipiell beliebig austauschbar und natürlich nur unter Missachtung von ökonomischen Kriterien, die wir hier ja nicht zu berücksichtigen brauchen.

Die Einheit der Naturwissenschaften

Man kann die ganze Angelegenheit auch von einer anderen Seite aus beleuchten. Und zwar in Bezug auf die Einheitlichkeit der Wissenschaft oder doch wenigstens der Naturwissenschaften. Denn es ist ein wesentliches Merkmal unseres naturwissenschaftlichen Weltbildes, dass die Gesamtheit aller Wissenschaften nicht aus einem bunten Konglomerat aus zusammenhanglosen Einzeldisziplinen bestehen darf, sondern letztendlich ein ganzes und kohärentes System einer allumfassenden Weltbeschreibung liefern soll. So lautet jedenfalls das implizit und explizit erklärte Fernziel aller wissenschaftlichen Bemühungen. Diese Grundüberzeugung ist am deutlichsten von Seiten des Logischen Empirismus (Wiener Kreis) in der Vorstellung von der so genannten »Einheitswissenschaft« formuliert worden. Die Idee, die dahinter steht, ist einfach nachzuvollziehen und folgt unmittelbar aus einer positivistischen und objektivistischen Sichtweise auf die Welt und auf die Wissenschaft: Wir sehen uns einer einzigen objektiv gegebenen Welt gegenübergestellt, für die es nur eine einzige korrekte Beschreibung geben kann, eine Beschreibung, die also in sich schlüssig, einheitlich und vollständig sein muss.

Die Computer- und Informationstechnik jedoch steht bemerkenswerterweise außerhalb dieses einheitswissenschaftlichen Rahmens. Wir haben uns mit dem Computer einen in der bisherigen Menschheitsgeschichte wenig bemerkbaren Phänomenbereich technisch erschlossen. Wir haben mit ihm eine qualitativ völlig neuartige Technik erschaffen - neuartig im Sinne etwa eines »überlichtschnellen Warp-Antriebs« –, wir nutzen also eine Qualität der Natur, die mit den bisherigen Mitteln nicht erklärbar ist –, aber kaum jemand stellt die naturwissenschaftliche Frage, warum uns das eigentlich möglich war und möglich ist.

Aber was ist mit den vielen Theorien der Informatik? Die sagen uns doch, warum ein Computer funktioniert - oder nicht?! Sicherlich hat die Informatik sehr viel theoretisches Rüstzeug anzubieten. Und es gibt weite Bereiche, etwa das Feld der Algorithmen, in denen kann sich der Entwicklungsingenieur wirklich nicht über mangelnde Unterstützung beklagen. Aber das alles sind keine fundamentalen Erklärungen und Begründungen, sondern nur technische Methoden. Sie sagen letztlich alle: Wenn Du dieses oder jenes erreichen willst, dann mache es auf diese oder jene Weise. Nehme diese Formel und berechne es so und so. Es sind Regelsysteme und Verfahren, mathematische System und Logikkalküle, die von der Informatik zur Verfügung gestellt werden und die mehr oder weniger sinnvoll angewendet werden können. Sie funktionieren deshalb, weil sie zu sinnvollen technischen Lösungen führen - vergleichbar mit der Erfindung des Ottomotors -, aber nicht deshalb, weil sie uns etwas über die Beschaffenheit unserer Welt aussagen. In dem Artikel »Begründungsmythos Logik« mache ich meine Behauptung am Beispiel der so genannten »Logik« plausibel. Dort zeige ich auf, dass selbst die Logik - und niemand wird behaupten, dass die Computertechnik (derzeit) etwas Grundlegenderes aufweisen hat - nur eine Methode ist, aber keine Eigenschaften dieser Welt angibt. (Aristoteles hat letzteres noch geglaubt und offensichtlich glauben gerade auch viele Wissenschaftler noch, die Logik würde irgendwelche unumstößlichen ontologischen Aussagen machen und könne daher schon per se zur Begründung eines Phänomens dienen.)

Aber die Informatik weist auch noch eine ganz essenzielle Lücke auf und die betrifft das Fundament ihrer Technik und ihrer Disziplin. Dort wo auf grundlegende, einfache Fragen auch grundlegende, im Prinzip einfache Antworten gegeben werden müssten. Aber diese Fragen werden bislang noch nicht einmal gestellt — wie schon oft betont von wenigen Ausnahmefällen abgesehen.

Was es bedeutet, wenn ein dauerhaft ungeklärtes, aber dennoch nicht von der Hand zu weisendes Naturphänomen erst einmal erkannt worden ist, kann an der Diskussion rund um die Quantenmechanik ersehen werden. Jeder, der sich auch nur ein wenig für Naturwissenschaft interessiert, kommt unweigerlich mit diesem Thema in Berührung und wird von ihm in den Bann gezogen. Die Zahl der Bücher und Artikel zur Quantenphysik, in denen immer wieder dieselben Fragen gestellt und erörtert werden, ist ja schon legendär.

Wir können nun also die Fragen „Was ist Information?“ und „Was ist ein Computer?“ in die naturwissenschaftlich motivierte Form bringen: „Welche grundlegende Eigenschaft dieser Welt ermöglicht es uns, erfolgreich Computer zu bauen und zu betreiben?“. Mit dieser Formulierung vermeiden wir jedenfalls, eine zur Zeit unbestimmbare Entität namens „Information“ aufzurufen und wir vermeiden es, nach dem „Wesen“, dem „Eigentlichen“ oder der „Essenz“ des Computers zu fragen; Begriffe, deren metaphysischer Anklang womöglich nur unnötige Abwehr provozieren könnte. Und die Frage ist in dieser Form eine erfreulich positivistische Frage, die nur nach der Begründung von etwas fragt, das offensichtlich gegeben ist und die damit so weit wie möglich ergebnisoffen ist und bleibt.

Carl Adam Petri

Am Ende dieses Artikels möchte ich noch kurz auf Carl Adam Petri hinweisen, der mit seinen Petri-Netzen einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Informatik beigetragen hat. Vor allem ist es ihm damit gelungen, ein praxistaugliches Planungs- und Modellierungsinstrument für den Entwicklungsingenieur zu schaffen. Ich glaube, dass es nicht zuletzt sein Ansatz war, der ihn zu diesem Erfolg gebracht hat und den Heide Schelhowe wie folgt beschreibt: „Petri versuchte, sein theoretisches Grundkonzept in der Physikalität der Informationsmaschine zu verankern und war auf der Suche nach den Naturgesetzen des Informationsflusses. So hoffte er, die Informatik als eine Art Naturwissenschaft begründen zu können.“ – [Hellige Geschichten] S. 336

Kathedralenbau auf tönernen Füßen

Wie man auch mit dem Trial & Error-Prinzip Beeindruckendes leisten kann

Diese Artikelserie basiert auf der These, dass die Informatik ihre eigentlich fundierende Grundlagentheorie noch immer nicht formuliert hat und wir daher über keine grundlagenwissenschaftliche Theorie verfügen, die uns angibt, was es eigentlich mit der Informationsverarbeitungstechnik auf sich hat und warum wir sie überhaupt betreiben können. Welche Beschaffenheit hat diese Welt. dass wir in ihr erfolgreich Computer bauen und betreiben können?

Angesichts der rasanten Entwicklung, die die Computertechnik in den letzten Jahrzehnten durchlaufen hat, dürfte ein solche Frage einigermaßen absurd klingen. Es soll eine weltumspannende Computerindustrie geben, die nicht wissen soll, wie sie das schafft, was sie erschafft? Die Informatik soll ein fundamentales Grundlagenproblem schlichtweg nicht bemerken?

Wer meine These per se für Unsinn hält, der unterstellt allerdings, dass ein technischer Erfolg, der zugegebenermaßen einen ziemlich beeindruckenden Umfang hat, nur dann errungen werden kann, wenn ein tiefgreifend faktisches Wissen über den entsprechenden Gegenstandsbereich vorliegt. Und er setzt generell voraus, dass Wissen eine notwendige Voraussetzung für erfolgreiches Handeln ist und dass man um so erfolgreicher ist, je mehr man weiß. Die Beziehung zwischen Wissen und erfolgreichem Handeln möchte ich an dieser Stelle auch nicht grundsätzlich in Frage stellen. Allerdings möchte ich anhand von Beispielen aufzeigen, dass praktische Erfolge in einem nicht unbeträchtlichen Ausmaß auch ohne Wissen im eigentlichen Sinne erreicht werden können. Das ist das Thema dieses Artikels.

Ptolemäus, Phlogiston und andere erfolglosen Erfolge

Beginnen wir mit einem konstruierten, aber dafür recht überschaubaren Beispiel. Stellen wir uns eine Person vor, die regelmäßig Trinkwasser abkocht und das damit begründet, die Hitze würde böse Geister vertreiben. Aus Sicht unseres Wissensstandes ist diese Begründung natürlich Unsinn. Offensichtlich werden dadurch Krankheitserreger abgetötet und der Mensch, der so vorgeht, erspart sich so manches Unwohlsein. Genauso klar ist aber auch, dass die Beobachtungen und Erfahrungen, die »empirischen Befunde«, die unser Geistgläubiger macht, seinen Glauben bestätigen werden und er darum gute Gründe hat, seine Gewissheit für wahres Wissen zu halten. Niemand könnte ihm vorwerfen, er hätte keinen Anlass für seine Theorie von den bösen Wassergeistern. So haben wir also ein Beispiel, wie man trotz falschem oder nicht vorhandenem Wissen durchaus das Richtige tun kann.

Man mag gegen dieses Szenario einwenden, dass es etwas zu schlicht und zu konstruiert ist und dass es bei komplizierteren Verhältnissen sehr viel mehr darauf ankäme, über die wirklich zutreffende Theorie zu verfügen. Warum wirkt dieser Einwand so schlüssig? Weil wir es für einen eher unwahrscheinlichen Zufall halten, wenn man mit der falschen Begründung zum gewünschten Ergebnis kommt. Wir neigen zu der Vorstellung, dass eine falsche Begründung gleichzusetzen wäre mit einer willkürlich, das heißt zufällig gesetzten Begründung. Und wenn dies so wäre, dann wäre es allerdings unwahrscheinlich, dass man mit den falschen Gründen zum gewünschten Ergebnis kommt. Aber diese Sichtweise verkennt, wie Theorien über die Beschaffenheit der Wirklichkeit in aller Regel zustande kommen. Denn die Bildung von Theorien und die empirischen Beobachtungen gehen immer Hand in Hand. Theorien werden nicht frei aus der Luft gegriffen, sondern gründen letztlich immer auf Bewertungen und Reflexionen über tatsächlich gemachte Wahrnehmungen. Das heißt, die Wahrnehmung bzw. ein gewisser Erfahrungsschatz und die passende Theorie werden aufeinander abgestimmt. Theorien die empirisch nicht gestützt werden, erhalten von vornherein keine Unterstützung. Das gilt meiner Überzeugung nach nicht nur im wissenschaftlichen, sondern ebenso auch im vor- und außer-wissenschaftlichen Bereich.

Allerdings möchte ich diese Aussage nur unter Hinzuziehung zweier Relativierungsaspekte verstanden wissen. Zum einen sind Wahrnehmungen ihrerseits abhängig von (Vorgänger-)Theorien, sind also niemals neutrale Wahrnehmungen der Wirklichkeit an sich, sondern immer theoriebedingte Interpretationen von Sinneseindrücken. Die zweite Relativierung bezieht sich auf die Anwendung von Theorien. Denn es gehört zu den elementaren Wesenszügen von Theorien, dass diese verallgemeinert werden. Das heisst, sie werden immer auch auf Fälle angewendet, die nicht mit denjenigen Fällen identisch sind, aufgrund derer die Theorie ehemals aufgestellt worden ist.

Der letztgenannte Problem tritt bei unserem Wasserabkochbeispiel nicht auf (Es sei denn, dass man, wie streng logisch gefordert werden könnte, jeden Wasserabkochvorgang als einen eigenen, singulären Fall betrachten möchte). In dieser Geschichte können wir unterstellen, dass irgendwann einmal die Erfahrung gemacht worden ist, dass abgekochtes Wasser bestimmten Beschwerden vorbeugt. Und weil unsere fiktive Person in einer Kultur aufgewachsen ist, in der es Legenden über böse und gute Geister gibt, so hat sie sich halt vorgestellt, dass ungekochtes Wasser von bösen Geistern besetzt wäre. Die Wahrnehmung des Unwohlseins bei einer Magen-Darm-Verstimmung können wir zwar als genetisch fixiert annehmen, diese Wahrnehmung kann aber nichtsdestotrotz als eine Theorie unseres Körpers angesehen werden, wie gewisse Zustände der Verdauungsorgane zu bewerten sind. Nur dass diese Theorie nicht zur kongnitiven Disposition steht, sondern evolutionsbiologisch unveränderbar verankert ist.

Aber gut, das Wasserabkochbeispiel ist vielleicht etwas zu schlicht, um wirklich schon überzeugen zu können, aber es weist in die richtige Richtung. Echte Beispiele und Fälle zur Untermauerung meiner These, nach der man auch mit den falschen Begründungen durchaus das Richtige tun kann, finden wir in der Geschichte der Wissenschaft und Technik zahlreich vor.

Einer der bekanntesten Fälle ist das Ptolemäische Weltbild, das aus heutiger Sicht ziemlich daneben gelegen hat, mit der aber dennoch mit den falschen Begründungen weitgehend richtige Voraussagen gemacht werden konnten. In bezug auf die Tatsachenkonformität, also der Übereinstimmung mit den Beobachtungsdaten, lag die Ptolemäische Astronomie nicht schlechter als die von Kopernikus vertretene heliozentrische Astronomie. „Das Kopernikanische System [...] stimmte mit den Beobachtungen nicht besser überein als das Ptolemäische, bis es mehr als sechzig Jahre nach Kopernikus' Tode von Kepler einschneidend verändert wurde." ([Kuhn Entstehung] S. 423) Das Ptolemäische System hatte zwar einige Schwächen und Ungenauigkeiten, aber dennoch funktionierte es im Großen und Ganzen und es war über lange Zeit das Beste, was zur Verfügung stand. Nicht ohne Grund hat es sich rund eineinhalbtausend Jahre halten können. Diesem Umstand wird – als generelles erkenntnis- und wissenschaftstheoretisches Phänomen – viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt: Die Ptolemäische Astronomie hat zu ihrer Zeit die sichtbaren Himmelsvorgänge im Wesentlichen richtig beschrieben. D.h. es lag eine weitgehende Beobachtungskonformität vor, obwohl sie mit unserem heutigen Wissen völlig im Widerspruch lag.

Ein ebenfalls historischer Fall ist die so genannte Phlogistontheorie, nach der in allen brennbaren Materialien und Metallen das so genannte Phlogiston enthalten sein sollte. Man glaubte, dass dieses Element bei Verbrennungen entweichen würde und erklärte sich so eine ganze Reihe von Phänomenen rund um die Verbrennungsvorgänge. Zum Ende ihrer Ära wies diese Theoie zwar immer mehr Ungereimtheit auf – die mit zunehmend mehr Hilfshypothesen wegerklärt werden mussten —, jedoch hat auch sie im Verlauf ihrer ca. einhundertjährigen Geltungszeit eine ansehnliche Zahl von Phänomenen und Experimenten durchaus plausibel erklärt. Auch hier gehe ich davon aus, dass die damaligen Gelehrten nicht einer offensichtlich unsinnigen Theorie aufgesessen sind. Das heisst auch diese Theorie war zu ihrer Zeit wirklich in sich plausibel und überzeugte durch eine weitgehende Beobachtungskonformität. Auch wenn die Phlogistontheorie gegen Ende des 18. Jahrhunderts durch die Entdeckung des Sauerstoffs aus gutem Grund aus der Chemie verdrängt worden ist.

Aber auch dann, wenn eine Theorie schon durch eine andere ersetzt worden ist, bedeutet das nicht, dass die ältere Theorie nicht mehr zur Anwendung käme. So werden etwa die Newtonschen Gesetze nach wie vor in der Raumfahrt verwendet, weil ihre Berechnungen eine ausreichende Annäherung an die tatsächlichen Verhältnisse aufweisen. Denn in aller Regel weisen die relativistischen Effekte weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit keine relevante Größenordnung auf und die hierdurch entstehenden Fehler können vernachlässigt werden.

Ist unser Wissen real oder relativ?

Die genannten Theorien hatten also zu ihrer Zeit Erfolge vorzuweisen gehabt, wiesen eine weitgehende Beobachtungskonformität auf und waren im Rahmen des damaligen Erkenntnisstandes in sich plausibel. Sie haben Phänomene erklärt, sie konnten korrekte Voraussagen machen und ihre Anwendungen haben zu erfolgreichen Ergebnissen geführt - auf jeden Fall aus Sicht der damaligen Zeitgenossen.

Relativierend soll hier allerdings eingeschoben werden, dass sicherlich mitunter bestimmte Ergebnisse allein nur deshalb erfolgreich erschienen, weil man eben an diese oder an eine andere (mittlerweile verworfene) Theorie geglaubt hat. D. h. nur aus Sicht der damals daran beteiligten Personen war tatsächlich ein Erfolg gegeben. Ein vermeintlicher Erfolg, den man ggf. aus dem heutigen Wissensstand nicht mehr als einen solchen bezeichnen würde. Aber dieser Umstand schwächt meine These nicht, denn es kommt allein darauf an, ob eine Theorie aus damaliger Sicht plausibel gewesen ist oder nicht.

Natürlich haben wir zu vielem, was früher einmal gesagt und gedacht wurde, mittlerweile ganz andere Auffassungen. Aber ich lehne grundsätzlich die Vorstellung ab, dass wir uns heutzutage auf einem prinzipiell und qualitativ völlig andersartig abgesicherten Wissensstand befinden. Es ist meiner Meinung nach eben nicht so, dass man früher alles Mögliche kritiklos geglaubt hat — auch nicht in der so genannten vorwissenschaftlichen Ära, als der Himmel noch voller Götter war —, wir aber mittlerweile über ein wirklich abgesichertes Wissen verfügen. Den etwas abfälligen Blick auf frühere Epochen halte ich vor allem für eine Überheblichkeit unserer Zeit. Spätere Generationen werden eines Tages unseren Wissensstand ebenso mitleidig belächeln, wie wir dies unseren Vorfahren angedeihen lassen. Und sie werden in dieser Einschätzung ebenso falsch liegen wie wir heute.

Der Splitter im Auge des anderen

Was ich für diese Position im Wesentlichen in die Waagschale werfe, ist eine Symmetriebedingung, die ich für gegeben halte. Ich gehe nämlich davon aus, dass unsere Urväter und -mütter von ihren grundsätzlichen Anlagen her nicht mehr und nicht weniger kritisch, oder unkritisch, leichtgläubig oder skeptisch waren, als wir dies heutzutage sind.

Man könnte meine Prämisse auch die „Plausibilitätssymmetrie“ nennen, denn wir haben meiner Überzeugung nach keinen Anlass dazu, zu unterstellen, dass aus dem Blickwinkel früherer Generationen heraus deren Weltbild weniger in sich plausibel gewesen ist, als das derzeitige für uns heute ist. Das erscheint nur aus heutiger Sicht so. Es ist uns heute ein Leichtes, viele der damaligen Ungereimtheiten zu erkennen, nur die Ungereimtheiten unseres eigenen Weltbildes, den Balken in unserem Auge, den sehen wir natürlich nicht - vgl. [Matthäus-7,3].

Es gäbe noch sehr viel mehr zu meiner These zu erörtern. Auch auf einige potentielle Gegenargumente müsste noch eingegangen werden. Aber das kann an dieser Stelle nicht geleistet werden. Auch deshalb nicht, weil meine noch vorzustellende Informationstheorie und ihre ganz spezifischen erkenntnistheoretischen Folgerungen hier vieles sehr viel klarer erkennen lassen werden. Wir werden also diesen Punkt später nochmals aufgreifen.

Als die Kathedralen in den Himmel wuchsen

Ich möchte nun auf eine historische Epoche kommen, die meiner Ansicht nach einige interessante Parallelen mit dem derzeitigen Stand der Softwareentwicklungstechnik und den theoretischen Grundlagen der Informatik aufweist: der mittelalterliche Kirchenbau.

Wenn man sich in die Entstehungsgeschichte der historischen Großbauten – nicht kunsthistorisch sondern vorrangig technisch orientiert – einliest, dann ist es in der Tat erstaunlich, wie sehr man sich mitunter an typische Problemerscheinungen erinnert fühlt, die immer wieder bei IT-Projekten auftreten: Bauvorhaben müssen unvollendet abgebrochen werden, sie erfüllen nicht ihre Zielvorgaben, die Probleme werden im Verlauf des Projekts eher mehr als weniger und am Ende bricht die ganze Konstruktion doch noch in sich zusammen usw. usf. (vgl. den Artikel: „An jeder Straßenecke eine Bauruine“).

Und vor allem: die dominierende Vorgehensweise ist das Trial-and-Error-Prinzip. Mit Einzelschritten aus Versuch und Irrtum hangelt man sich an dem Projekt empor, anstatt es von Grund auf zu planen und gezielt konstruktiv auszuarbeiten. Ich räume ein, dass dies eine ziemliche Schwarz-Weiß-Darstellung der tatsächlichen Verhältnisse ist und vor allem nicht den immer wieder von akademischer Seite propagierten Empfehlungen entspricht. (Die jedoch in der Praxis schon darum nicht umgesetzt werden können, weil es an den, diesem Gegenstandsbereich wirklich angemessenen theoretischen Grundlagen mangelt.) Aber dennoch trifft diese Charakterisierung, zumindest aus meinem Blickwinkel heraus, den eigentlichen Kern der Situation in der derzeitigen Softwareentwicklung.

Sehen wir uns an, wie die damalige Arbeitsweise beschrieben wird. Nach R. Oertel verlief das Bauvorhaben in der Gotik, jener Periode, in der viele der spektakulärsten Sakralbauten in Europa entstanden, „weitgehend unabhängig von vorher festgelegten Projekten, in empirischer Auseinandersetzung mit dem Material und den im Lauf der Bauführung auftauchenden Einzelproblemen. Die architektonische Idee nahm also erst im emporwachsenden Bau selbst ihre endgültige Form an ...“ - zitiert nach [Binding Baubetrieb] S. 192. Nirgends war festgelegt, allenfalls in den geistigen Imaginationen des Werkmeisters, wie genau der Bau am Ende aussehen sollte. Erst nach dem Ende der Gotik wurde überhaupt systematisch vor dem Baubeginn geplant: „[...] einen mit einem Maßstab versehenen Plan kennt man erst seit der Renaissance, also seit dem 15./16. Jahrhundert.“ – Günther Binding in „Als die Kathedralen in den Himmel wuchsen“ – [Binding Himmel] S. 45.

Aus heutiger Sicht ist klar, woran es damals vor allem gemangelt hat. Man konnte die eigentlich erforderliche Planung einfach nicht leisten, dazu fehlte es an den theoretischen Fundamenten. Denn es gab (nach derzeit vorherrschender Lehrmeinung) zur Zeit der großen europäischen Kirchenbauten praktisch keine theoretischen und damit allgemein verfügbaren Erkenntnisse über die Statik von Gebäuden: „Das Mittelalter kannte keine rechnerische Statik in unserem heutigen Sinne.“ - [Binding Himmel] S. 75. Die damaligen Erfahrungswerte, Faustformeln und tradierten Regeln – mitunter religiös motiviert –, waren nicht annäherungsweise mit dem theoretischen Rüstzeug zu vergleichen, das uns heute zur Verfügung steht: „Die Werkmeister stützten sich im Mittelalter auf bewährte Regeln als mündlich überlieferte Erfahrungen.“ - aus [Binding Himmel] S. 76. „Jeweils war die Summe der Erfahrungen Grundlage für eine Entscheidung.“ – ebd. S. 77. Eine andere, immerhin gegenständlich zur Verfügung stehende »Wissensquelle« bestand in den vorhandenen Kirchenbauten. An diesen konnte man studieren, was wenigstens bis zum Besichtigungszeitpunkt nicht in sich zusammengestürzt war: „Die Bezugnahme auf die »Alten« und die Wertschätzung des exemplum, d.h. die Nachahmung alter und bewährter Vorbilder, wird dem mittelalterlichen Meister zur Pflicht gemacht.“ – ebd. S. 76. Mitunter zeigten sich die Schwächen einer Konstruktion allerdings erst nach Jahrzehnten oder Jahrhunderten - ein Umstand, der sich bis in die heutigen Tage allerdings nicht wesentlich gebessert hat.

Erste, mit heutiger Baustatik vergleichbare Berechnungsgrundlagen kamen erst rund 300 Jahre nach dem Ende der Gotik auf; „Mit dem beginnenden 19, Jahrhundert fängt die theoretisch-wissenschaftliche Behandlungsweise bautechnischer Probleme allmählich an.“ – [Straub Bauingenieurskunst] S. 161. Als der erste Pionier moderner Baustatik gilt Louis Marie Henri Navier (1785-1836) – vgl. ebd. S. 209. „Von den ältesten Zeiten bis ins 18. Jahrhundert hinein waren die Baumeister Handwerker geblieben, die bei der Formgebung und Bemessung auch bedeutender Tragwerke gewissermaßen »naiv« verfuhren, das heißt nach ihrem architektonisch-statischen Gefühl konstruierten.“ – ebd. S. 16 Man spricht daher auch von einer „gefühlsmäßigen Statik des Mittelalters“ – ebd. S. 16.

Das ist umso bemerkenswerter, da gerade für das prägende Stilmittel der gotischen Baukunst eine ordentlich berechnete Statik dringend vonnöten gewesen wäre. So bestand eine wesentliche Zielsetzung gotischer Baumeister darin, „mit einem Minimum an Materialaufwand ein Maximum von Raum zu umspannen und vor allem den Mittelschiffen ihrer Kathedralen jene von der mystischen Gläubigkeit ersehnte himmelstrebende Höhe zu verleihen, [...]“ – aus [Straub Bauingenieurkunst] S. 67. (vgl. hierzu auch die Online-Quelle: [Hartmann])

Alles nur ein ausgemachter Blödsinn?

Was soll dies alles nun bedeuten? Der angestellte Vergleich zwischen heutiger Softwareentwicklungstechnik und dem mittelalterlichen Kirchenbau dürfte hier und dort für Kopfschütteln sorgen. Man könnte mir vorwerfen, dass ich die Verhältnisse völlig widersinnig darstelle. So hätte doch gerade die Verwissenschaftlichung bautechnischer Probleme zu deren weitgehenden Auflösung geführt. Und die aufgezeigten Schwierigkeiten hätten nur deshalb existiert, weil es eben noch keine voll entwickelte Wissenschaft gab und davon könne doch heute gar keine Rede mehr sein.

Dieses Argument beruft sich auf Umstände, denen auch ich nicht widersprechen möchte und er trifft meinen Vergleich dort, wo er zugegebenermaßen etwas hinkt. Nichtsdestotrotz schwächt dieser Einwand meine Argumentationslinie nicht, denn er geht im Wesentlichen an ihr vorbei. Das möchte ich im Folgenden näher begründen.

Als wichtigsten Argumentationsaspekt soll mein Beispiel von den historischen Großbauten die Vorstellung entkräften, dass Wissen – faktisches Wissen im eigentlichen Sinne – eine zwingend notwendige Voraussetzung für ein einigermaßen erfolgreiches technisches Handeln darstellt. Wer mag – ich tue dies nicht –, kann mein Beispiel als eine Falsifikation im Popper’schen Sinne ansehen. Nach Popper soll ja ein einziges Gegenbeispiel genügen, um eine generelle Behauptung zu widerlegen. Diese Idee des Falsifikationismus hat zwar etwas Einnehmendes, ich halte sie aber dennoch für eine Übersimplifizierung der tatsächlichen Verhältnisse.

Als zweitwichtigsten Punkt möchte ich damit exemplarisch darstellen, zu welchen typischen Symptomen es führt, wenn keine dem Gegenstandsbereich angemessenen theoretischen Grundlagen zur Verfügung stehen. Denn dass es heute zweifellos eine Institution namens »Wissenschaft« gibt, belegt noch nicht, dass diese auch zu allen relevanten Phänomenen und praktischen Problemen schon ausreichende Antworten liefern könnte. Ein Blick zurück in die Wissenschaftsgeschichte legt eher eine andere Vermutung nahe: Zu allen Zeiten hat es mehr oder weniger viele Ungereimtheiten und Lücken in den wissenschaftlichen Aussagen der jeweiligen Zeit gegeben. Diese wurden jedoch immer erst im Lichte von neueren Theorien und Paradigmen in ihrem ganzen Ausmaß erkennbar.

Das Gegenargument also, dass es heute eine Wissenschaft gibt und im Mittelalter nicht gab, dieses Gegenargument setzt meine Kernaussage — erfolgreiches technisches Handeln setzt nicht zwingend faktisches Wissen voraus —, die ich mit dem Verweis auf den mittelalterlichen Kirchenbau gestützt sehe, nicht außer Kraft.

Was steht da unter unseren Schreibtischen?

Untersuchen wir die Parallelen zwischen den beiden Bereichen noch etwas genauer. In beiden Fällen kann man feststellen, dass – jedenfalls nach derzeitigen ingenieurmäßigen Standards geurteilt – hier wie dort entweder unzureichend, gar nicht oder mit immer wieder mangelhaften Ergebnissen kalkuliert und geplant wird. Und zwar bevor man ans eigentliche Werk geht, bevor die Bau- bzw. Entwicklungsphase überhaupt beginnt. Nur so jedenfalls sind die immer wieder problematisch verlaufenden, nicht selten fehlschlagenden, oft den Kosten- und Zeitrahmen sprengenden Entwicklungsprojekte der IT-Branche zu erklären.

Aber woran liegt das? Was ist der eigentliche Grund für diese mangelhafte Planung? Es mangelt meines Erachtens nicht daran, dass der Planungsbedarf nicht gesehen wird. Die einschlägige Literatur ist voll von entsprechenden Empfehlungen, Projektplanungs- und Projektverfolgungsmodellen. Daran kann es also nicht liegen, denn angesichts der allgemein bekannten Problematik ist es doch nur nahe liegend, wenigstens versuchsweise diesen Empfehlungen zu folgen. Aber ganz offensichtlich scheint solch ein Vorgehen nur sehr bedingt Früchte zu tragen. (Es soll aber auch nicht verschwiegen werden, dass die Verhältnisse vor einigen Jahren noch katastrophaler waren als heute – es hat sich also schon einiges gebessert. Aber meiner Überzeugung nach noch nichts Grundsätzliches.)

Was meiner Ansicht nach in der Informatik fehlt, ist die theoretische Grundlage einer jeden Planung. Solange keine klaren Vorstellungen davon existieren, welche charakteristischen Eigenschaften die Gegenstände, Materialien und Werkzeuge haben, die die Objekte eines ingenieurmäßigen Entwicklungsvorhabens ausmachen, solange ist eine einigermaßen erfolgreiche Planung schon allein dadurch praktisch nicht möglich. Es fehlt einfach die Möglichkeit einer wirklich generellen Betrachtungsweise auf das Objekt; es fehlt eine allgemeine Theorie, die dem Entwicklungsgegenstand in der konkreten Praxis auch tatsächlich gerecht wird und deshalb mehr Probleme beseitigt, als die Beschäftigung damit erst einmal einbringt.

Die bereits von der Wissenschaft ersonnenen Planungswerkzeuge erfüllen diese Bedingung offensichtlich nicht, denn sie scheinen ja in der Praxis nicht ausreichend zu funktionieren. Flussdiagramme und Struktogramme sind nur die ältesten und krassesten Beispiele solcherlei akademisch verfehlten Planungshilfen. Generationen von Informatikstudenten wurde nahe gelegt, sich ihrer Hilfe zu bedienen und Generationen haben sich gegen ihre Verwendung gesträubt. Denn der Praktiker merkt schnell, dass sie mehr behindern als unterstützen. Wenn überhaupt, dann werden sie meist im Nachhinein erstellt. Man stelle sich vor, so würde es in der Architektur zugehen: Erst wird das Haus gebaut und dann wird deren Zeichnung erstellt.

Das Problem besteht also nicht in erster Linie in unwilligen Softwareentwicklern, die lieber basteln als systematisch planen – nun gut, davon gibt es zugegebenermaßen im Softwarebereich allerdings auch recht viele (hier stellt sich dann allerdings die Frage nach Ursache und Wirkung). Das eigentliche Problem aber liegt darin, dass man noch keine passende Abbildungsmethode gefunden hat, wie denn nun Informationsverarbeitungsprozesse – oder was auch immer in einem Computer real stattfinden mag – in ihrer generalisiertesten Form angemessen darzustellen sind. Und das liegt wiederum daran, dass man nicht weiß, welche Naturbeschaffenheit dieses Ding eigentlich hat, das da unter unser aller Schreibtischen steht. Mit dem verpönten Wesensbegriff gefragt: Was ist das eigentliche Wesen eines Computers?

Erkenntnistheoretische Folgerung

Schauen wir uns auch die andere von mir abgeleitete Grundaussage näher an. Denn auch, wenn wir den Vergleich mit der Informatik ganz außer Acht lassen, dann wird mit dem Verweis auf den mittelalterlichen Kirchenbau immer noch ein recht überzeugendes erkenntnis- und wissenschaftstheoretisches Phänomen und Argument erkennbar. Da es aufzeigt, dass Handlungserfolg und Wissen – im eigentlichen Sinn dieses Begriffs – nicht zwingend Hand in Hand gehen müssen, greift es das beste Argument an, dass die Wissenschaft für sich ins Feld führen kann: ihre nach außen sichtbaren und nicht wenig beeindruckenden Erfolge. D.h. es bezweifelt nicht die Erfolge als solche – dieses sei einfach zunächst dahingestellt – sondern es zweifelt die Rückführung dieser Erfolge auf objektives Wissen an.

Und es ist gerade eben diese Rechtfertigung, dieser Verweis auf die Erfolge, die meiner Überzeugung nach jeder, bewusst oder unbewusst, heranzieht, der von der Möglichkeit der Erlangung von objektiv-wissenschaftlichen Erkenntnissen überzeugt ist. Die gescheitesten unter diesen Überzeugten haben immer wieder versucht, Gründe dafür anzugeben, wie diese Möglichkeit zu rechtfertigen wäre. Nach diesen Gründen wird daher schon lange gesucht und nicht wenige glaubten, sie angeben zu können. Humes Empirismus, Kants Transzendental-Philosophie, der Positivismus zu Beginn des 20. Jahrhunderts und das Falsifikationskriterium Poppers sind wohl die bekanntesten Fälle von Begründungs- und Rechtfertigungsversuchen zugunsten der Wissenschaft.

Doch gegen alle diese Theorien und Positionen wurden im Laufe der Zeit immer mehr Einwände, Gegenbeispiele und Unplausibilitäten vorgebracht, die auch meiner Meinung nach nicht von der Hand zu weisen sind. Und die Ergebnisse der Wissenschaftsgeschichte und ihre wissenschaftstheoretische Interpretation haben gerade in den letzten Jahrzehnten ein eher problematisches Bild eben dieser Wissenschaftsgeschichte gezeichnet. Ein Bild das mit unseren Vorstellungen von Wissenschaft, wie sie ist oder zumindest sein sollte, wenig Gemeinsamkeiten hat. Es sei allerdings auch darauf hingewiesen, dass es dazu mitunter recht unterschiedliche Meinungen gibt und meine Sichtweise nicht unbedingt identisch mit der derzeit Vorherrschenden ist. Die Mehrzahl der tätigen Wissenschaftler dürfte wohl fest von der Durchführungsmöglichkeit einer objektiven Wissenschaft überzeugt sein.

So stehen wir also letztlich vor dem Mysterium der Wissenschaft: Es fällt schwer, nicht an sie zu glauben, da sie teilweise mit sehr beeindruckenden Ergebnisse vor ihr staunendes Publikum tritt (das allerdings zu einem nicht unerheblichen Teil aus ihr selbst besteht). Gleichzeitig muss dieser Glaube ein Glaube bleiben, weil es keine plausible Erklärung dafür gibt, wie die Wissenschaft tatsächlich zu objektivem Wissen kommen könnte.

Wer aber nun sagt: Papperlapapp, die Sache liegt doch auf der Hand und benötigt keine weitere Begründung mehr, der verhält sich wie der Anhänger einer jeden Religion oder Weltanschauung, der seinen Glauben für nicht zu hinterfragendes Wissen hält. Eine Wissenschaft ohne plausible Begründung der Wissenschaftlichkeit kann keine wirkliche Wissenschaft sein und zur Zeit haben wir keine solche plausible Begründung. Auch wenn der Wissenschafts-Mainstream von diesem Faktum keine Notiz nimmt.

Das Beste und auf den ersten Blick Überzeugendste, was die Wissenschaft zu ihrer Legitimierung vorzuweisen hat, sind ihre nach nach außen sichtbaren und nutzbaren Ergebnisse in den verschiedendsten Anwendungsfeldern. Der Maßstab der Nützlichkeit und Anwendbarkeit ist aber alles andere als ein zuverlässiger, denn die Maßstäbe, was wir als nützlich und sinnvoll ansehen, werden in weiten Grenzen durch unser wissenschaftliches Weltbild selbst geprägt und definiert. Wir glauben eben auch deshalb an die Wissenschaft, weil wir gelernt haben, die Welt durch ihre Brille zu sehen.

Meine noch vorzulegende Informationstheorie ist in der Lage, hierzu einige klärende Gesichtspunkte beizutragen, da aus ihr eine ganze Reihe von erkenntnistheoretischen Folgerungen abzuleiten sind. Mit dem Beispiel der technischen Entstehungsgeschichte der historischen Sakralbauten sehe ich unter anderem auch eine phänomenologische Untermauerung der epistemologischen Implikationen meiner Informationstheorie als gegeben an.

 

 

 

 

Schlussbemerkungen

Bei den sechs Artikeln dieser Artikelserie haben wir das Informationsphänomen fast nur im Rahmen der Computertechnik behandelt. Den Grund dafür hatte ich in der Einleitung schon genannt: Die Frage nach der vereinheitlichten Informationstheorie sollte möglichst konkret und praxisbezogen gerechtfertigt werden.

Dabei wurden viele offene Fragen aufgezeigt, die nach wie vor einer Klärung harren: Warum hat die IT-Branche immer noch erhebliche Probleme bei der Realisierung ihrer Projekte? Warum ist die dominierende Vorgehensweise der Softwareentwicklung immer noch das Trial-and-Error-Prinzip? Warum ist gerade die Objektorientierte Programmierung so erfolgreich? Gibt es ein noch »unentdecktes«, viel leistungsfähigeres Programmierparadigma? Was ist überhaupt Programmieren? Was ist das gemeinsame Prinzip aller Programmiersprachen und Programmiertechniken?

Ein vereinheitlichter Informationsbegriff und eine vereinheitlichte Theorie der Information müssen uns auf all diese Fragen plausible Antworten geben lassen können. Ob sich damit auch alle Schwierigkeiten des Software-Engineerings lösen lassen, steht auf einem anderen Blatt. Aber wir werden dann besser verstehen können, worin sich die spezifischen Schwierigkeiten der Softwareentwicklung begründen und das wiederum wird unseren Paradigmen, Strategien und Vorgehensweisen einen deutlichen Entwicklungsschub verschaffen.

Alte Probleme in neuem Gewand

Es gibt meines Erachtens überhaupt nur zwei Urantriebe menschlicher Erkenntnis: Entweder wollen wir etwas verstehen, oder wir wollen etwas erreichen. Das eine nennen wir das Staunen und das andere nennen wir Probleme und Zielsetzungen. Von all dem ist in Bezug auf das Informationsphänomen und der damit verbundenen Informationstechnik, -wissenschaft und -philosophie in reichlichem Maße zu finden. Und deshalb stehen wir erst ganz am Anfang einer richtig spannenden Entwicklung, in der sich längst beiseite geschobene philosophische Fragestellungen und Denkfiguren zu einer überraschend frischen Aktualität aufschwingen werden — und zwar in Gestalt des ungeklärten Informationsbegriffs.

Fortsetzung folgt ...

Nein, wir wissen nicht, wir ahnen kaum. Und schließt man sich den erkenntnistheoretischen Folgerungen meiner Informationstheorie an, dann können wir auch nicht wissen, dann werden wir auch nie wissen. Aber dazu erst in einigen Monaten mehr, in meinem Buch: »Was ist Information? — Die Antwort«.