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2.1.1 Die Vorgeschichte: Erfindung neuer Medien

Vor der Entstehung der Schrift gab es nur eine einzige Möglichkeit, Wissen zu konservieren: Man mußte es im Gedächtnis behalten. Es gab auch nur eine einzige Möglichkeit, sein Wissen anderen Menschen mitzuteilen: Man mußte es ihnen persönlich erläutern oder über eine dritte Person ausrichten lassen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, entwickelten die Sumerer, eine Hochkultur im heutigen Irak, schon 5000 v. Chr. die ersten Schriftzeichen. Diese wurden mit einem Griffel in feuchte Tontafeln geritzt. Beim Herausziehen des Griffels entstand eine keilförmige Verbreiterung, daher bezeichnet man die Schrift der Sumerer als Keilschrift. sumerische Keilschrift

Abbildung 2.1.1-1: Sumerische Keilschrift http://www.earthportals.com/Earthportals/Portal_Messenger/cuni.gif


Die Schrift entlastete das Gedächtnis und ermöglichte die Kommunikation über zeitliche und räumliche Grenzen hinweg - ohne persönliche Anwesenheit (Rotermund URL 1, Irmscher 1990, S. 280). Allerdings existierte jedes Schriftstück zunächst nur einmal und konnte nur durch zeitintensives Abschreiben an mehrere Adressaten verteilt werden. Dies änderte sich erst mit der Erfindung des Buchdrucks durch Johannes Gutenberg (1455) (Parthavi URL). Nun war es möglich, Schriftstücke in großem Umfang zu vervielfältigen. Wissen wurde immer mehr Menschen zugänglich gemacht. Dies bedeutete natürlich auch, daß es im Laufe der Zeit zu einem Problem wurde, aus der Menge der Schriften diejenigen auszuwählen, die wichtige Informationen enthielten. Das "Information Retrieval" wurde immer schwieriger. Buchdruck

Abbildung 2.1.1-2: Buchdruck http://www.seas.gwu.edu/student/parthd/cs197/hmwk3/news2.jpg




Während des zweiten Welkrieges entstand ein neues Hilfsmittel: der Computer. Wann und von wem der erste Computer entwickelt wurde, läßt sich nicht eindeutig festlegen. Es kommt darauf an, wie man "Computer" definiert und wo man den Übergang von der "Rechenmaschine" zum "Computer" ansiedelt. Bereits 1936 baute Konrad Zuse ein Gerät, genannt Z 1, das automatisch Berechnungen durchführen konnte. Es arbeitete allerdings noch nicht elektronisch, sondern mit mechanischen Schaltern[3]. 1939 erfand John V. Atanasoff den ersten Computer, der Vakuumröhren als Schalter verwendete. Gemeinsam mit Clifford Berry baute er einen Prototyp dieses Computers, den ABC (Atanasoff-Berry Computer). Dieser war allerdings noch nicht voll funktionsfähig, als die Arbeiten wegen des Krieges abgebrochen werden mußten. Der ABC wurde aber später anhand der erhalten gebliebenen Konstruktionspläne nachgebaut. Dabei konnte gezeigt werden, daß er durchaus noch funktioniert hätte, wenn den beiden Entwicklern genügend Zeit geblieben wäre. 1941 baute Konrad Zuse den ersten Computer, der tatsächlich funktionierte. Es handelt sich um den Z3. Dieser beruhte allerdings nicht wie der ABC auf Vakuumröhren, sondern auf Relais. 1945 entwickelte John von Neumann die Architektur der modernen Computer. Nach dieser Architektur werden Programme ebenso gespeichert wie Daten. Computer werden damit zu "Mehrzweckmaschinen", und es muß nicht mehr für jedes neue Problem ein neuer Computer mit neuer Hardware konstruiert werden.


An dieser Stelle setzt bereits die Geschichte von Hypertext ein. Bevor jedoch darauf eingegangen wird, soll hier zunächst noch ein Überblick über weitere Entwicklungen in der EDV gegeben werden:

1946 bauten John Presper Eckert und John William Mauchly den ersten Computer mit Vakuumröhren, der voll funktionsfähig war: den ENIAC (Electronic Numerator, Integrator, Analyzer and Computer). Sie galten daraufhin lange zu Unrecht als Erfinder des Computers. Zu Unrecht deshalb, weil ihnen Atanasoff den ABC gezeigt und seine Unterlagen ausgeliehen hatte. Dies wurde 1973 während eines patentrechtlichen Prozesses gerichtlich festgestellt (Parashkevov URL, NUS URL, Swanson URL, Brader URL, Kim URL, Ames Lab URL, NEC URL). Computer ENIAC

Abbildung 2.1.1-3: Computer ENIAC http://ftp.arl.mil/ftp/historic-computers/gif/eniac1.gif
(U.S. Army Photo", K. Kempf)




1958 entstand der erste Computer, der Transistoren als Schalter verwendete. Transistoren lösten nun Relais und Vakuumröhren ab und ermöglichten es, das Volumen der Computer drastisch zu reduzieren. Dies war eine wichtige Voraussetzung dafür, daß Computer auch in größerer Stückzahl hergestellt und verkauft werden konnten.


Eine weitere Verkleinerung der Computer wurde möglich durch die Erfindung des Mikroprozessors, d. h. eines Prozessors, der auf einem einzigen Chip untergebracht ist. Der erste Mikroprozessor, Intel 4004, wurde 1971 vorgestellt (Stiller 1998, S. 277f., Breuer 1995, S. 103, HCS URL).
In den 70er und 80er Jahren kamen die ersten Homecomputer auf den Markt: Altair 8800 (1975), Apple II (1977), Commodore VC 20 (1981), IBM PC (1981), Atari ST (1985), Amiga (1986)... Durchgesetzt hat sich der IBM PC (Personal Computer), der heute millionenfach verbreitet ist, obwohl es sich ursprünglich nur um ein "halbherzig zusammengezimmertes Produkt" (Stiller 1998, S. 281) handelte. Da IBM alle technischen Details veröffentlichte, konnte der PC von anderen Firmen nachgebaut ("geclont") werden. Die Leistungsfähigkeit des PCs hat sich innerhalb der letzten 15 Jahre extrem gesteigert: Während der erste PC mit 512 KiloByte Hauptspeicher und einer 20 MegaByte Festplatte ausgestattet war, sind heute mindestens 64 MegaByte Hauptspeicher und 4 GigaByte Festplatten üblich (Stiller 1998, S. 279-283, HCS URL, Breuer 1995, S. 90f.).
Computer im Hochleistungsbereich sind nicht nur mit besserer Hardware ausgestattet als Homecomputer, sondern auch mit einer leistungsstärkeren Rechnerarchitektur. Sie verfügen über mehrere Prozessoren, so daß mehrere Anweisungen gleichzeitig ("parallel") ausgeführt werden können ("Parallelrechner", Breuer 1995, S. 196-199).
Noch größere Leistungen sollen in Zukunft die optischen Computer erbringen, bei denen zwei Zustände dadurch erzeugt werden, daß ein Lichtstrahl von einem Bauelement je nach Strahlstärke entweder durchgelassen wird oder nicht (Breuer 1995, S. 203). Außerdem wurden erste Durchbrüche auf dem Gebiet der Quantencomputer erzielt, die mit Hilfe einer völlig anderen, nicht auf binären Schaltern beruhenden Technik ganz neue Möglichkeiten eröffnen (Schmidt URL).
Leistungsfähige Hardware ist eine wichtige Voraussetzung für anspruchsvolle Software wie z. B. Programme aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz, der Künstlichen Neuronalen Netze und der Maschinellen Übersetzung. Diese drei Beispiele für neue Möglichkeiten der EDV sollen hier herausgegriffen und kurz erläutert werden.

- Die Künstliche Intelligenz ist eine Teildisziplin der Informatik, die sich vor allem befaßt mit Expertensystemen, Deduktionssystemen (d. h. automatischem Beweisen, Problemlösen, Programmieren...), Robotik, Bildverstehen und mit der maschinellen Verarbeitung natürlicher Sprache. Es geht also um Aufgaben, für deren Lösung kognitive Fähigkeiten benötigt werden, die man von einem Computer eigentlich nicht erwarten würde. Hierzu gehört auch die automatische Erstellung von Hypertexten.

- Künstliche Neuronale Netze sind Programme, die in einer Trainingsphase die Bewältigung ganz verschiedener Aufgaben lernen können und mit denen versucht wird, die Arbeitsweise der im Gehirn vernetzten Neuronen zu simulieren. Es handelt sich um "informationsverarbeitende Systeme, die aus einer großen Anzahl einfacher Einheiten (Zellen, Neuronen) bestehen, die sich Information in Form der Aktivierung der Zellen über gerichtete Verbindungen (connections, links) zusenden" (Zell 1994, S. 23). Ähnliches gilt, wie in Kapitel 2.1.4. deutlich werden wird, auch für Hypertext. Sowohl Hypertext als auch Künstliche Neuronale Netze weisen eine Analogie zur vernetzten Struktur des Gehirns auf. Allerdings sind Künstliche Neuronale Netze auf einer tieferen Ebene anzusiedeln als Hypertext: Künstliche Neuronale Netze simulieren die biochemischen Vorgänge bei der Aktivierung von Nervenzellen, während sich Hypertext auf das im Gehirn gespeicherte und assoziativ vernetzte Wissen bezieht. Man könnte fast sagen: Künstliche Neuronale Netze imitieren die Hardware, Hypertext dagegen die Software des Gehirns.

- Maschinelle Übersetzung soll hier deshalb erwähnt werden, weil sie sehr interessant sein kann im Zusammenhang mit dem Internet, einem weltumspannenden Computernetz, das von Menschen aller Sprachgemeinschaften genutzt werden kann. Die Endvision des Internet wäre die Entstehung eines "Global Village", in dem alle Nationen ohne Sprachbarrieren miteinander kommunizieren und Informationen austauschen können. In die Suchmaschine AltaVista wurde daher bereits das Übersetzungssystem Systran integriert (http://babelfish.altavista.com). Allerdings ist die Qualität der Übersetzungen nicht sehr hoch, und in den zugehörigen "Translation Tips" wird "Cheap Entertainment" als eine von mehreren Anwendungsmöglichkeiten empfohlen (AltaVista URL). An einer umfassenderen Lösung wird im derzeit laufenden UNL-Projekt gearbeitet. Mit Hilfe von UNL ("Universal Networking Language") soll Wissen sprachunabhängig und in computerverständlicher Form dargestellt werden. Alle Texte des Internet sollen in UNL angeboten werden. Erst bei der Lektüre wird der Text automatisch in die gewünschte Einzelsprache übersetzt. Natürlich müssen in Zukunft nicht alle Internet-Autoren UNL lernen, sondern es sollen Programme zur Verfügung gestellt werden, die einzelsprachliche Texte in UNL übersetzen (IAI URL 1 und 2, Rötzer URL).


[3] Schalter haben in Computern die Funktion, zwei Zustände zu erzeugen: "an" und "aus" bzw. 0 und 1. Dies ist wichtig, weil die Arbeitsweise eines Computers darauf beruht, daß Informationen binär (d. h. mit 0 und 1) codiert werden. Es gibt verschiedene Arten von elektrischen Schaltern: 1. Relais: Der Stromkreis wird dadurch geschlossen, daß ein kleiner Steuerstrom durch eine Spule fließt und dadurch eine Anziehungskraft entsteht, die zwei Elektroden in Kontakt bringt. 2. Vakuumröhren: In einer Vakuumröhre (Triode, Pentode...) fliegen Elektronen durch einen luftleeren Raum vom Minus- zum Pluspol. Zwischen den beiden Polen befindet sich ein Gitter. Wird an dieses Gitter eine negative Spannung angelegt, so werden die Elektroden abgestoßen und können nicht mehr zum Pluspol gelangen: Der Stromkreis ist unterbrochen. 3. Transistoren: Ein Transistor besteht aus einem Halbleiter mit drei Schichten. Von der ersten zur dritten Schicht kann nur dann Strom fließen, wenn und solange der mittleren Schicht zusätzliche Elektronen zugeführt werden.

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