Joseph Carl Robnett Licklider - Bibliographie

1960 J. C. R. Licklider	Artikel Man-computer symbiosis	In: IRE transactions on human factors in electronics Nr. HFE-1 (1960) S. 4-11 Nachgedruckt in: 1988 (Hrsg.) A. Goldberg Buch A history of personal workstations. - New York : ACM Press. - S. 131-140. Download: In memoriam J. C. R. Licklider (1915-1990)
1965 J. C. R. Licklider	Buch Libraries of the future
1968 J. C. R. Licklider, Robert Taylor	Buch The computer as a communications device

1960 J. C. R. Licklider Artikel "Mensch-Computer-Symbiose"

(Basierend auf einem Vortrag von Michael Kuhn am "Kaderkurs für Diplombibliothekare" an der HWS Luzern, November 1998)

In den 1950er Jahren musste man einen Computer mit Lochkarten füttern, die dieser dann innert Stunden oder Tagen bearbeitete. Der Forschungspsychologe J. C. R. Licklider, oder Lick, wie ihn seine Freunde nannten, glaubte daran, dass wir zu besserem fähig wären und sah dazu, dass auch etwas dafür getan wurde. Mit seinem 1960 veröffentlichten Artikel "Man-computer symbiosis" lieferte er eine Anleitung für die Computerentwicklung der folgenden Jahrzehnte.

Einführung

Der Feigenbaum wird nur von einem bestimmten Insekt bestäubt. Da die Larve dieses Insekts im Fruchtknoten des Feigenbaums lebt und dort ihre Nahrung erhält, sind der Baum und das Insekt schwerst voneinander abhängig - der Baum kann sich nicht ohne Insekt fortpflanzen, das Insekt hat ohne Baum keine Nahrung. Zusammen aber bilden sie eine blühende und gedeihende Partnerschaft. Dieses gemeinsame enge Zusammenleben von zwei unterschiedlichen Lebewesen nennt man Symbiose.

Lick wollte mit seinem Artikel die Entwicklung von Mensch-Computer-Symbiosen anregen und glaubte, dass die so entstehende Partnerschaft einerseits denken werde wie kein menschliches Gehirn zuvor und andererseits Daten in einer Art verarbeiten werde, wie es keine zu seiner Zeit verfügbare Maschine konnte.

1 - Zwischen dem mechanisch erweiterten Menschen und der Künstlichen Intelligenz

In den Mensch-Maschinen der Vergangenheit waren die mechanischen Teile blosse Erweiterungen, zuerst des menschlichen Arms, dann des menschlichen Auges. Es gab eigentlich nur ein Lebewesen, nämlich den Menschen, und alles andere war da, um ihm zu helfen. Obwohl zu Licks Zeiten bereits Menschen ersetzende Maschinen vorhanden waren, nannte er diese bloss halbautomatische Systeme, da sie als automatische Systeme entwickelt worden seien, jedoch kurz vor dem Ziel versagt hätten.

Lick behauptete, dass elektronische oder chemische Maschinen in angemessener Zeit das menschliche Gehirn auf bestimmten Gebieten übertreffen würden.

Eine Studie aus den 1950er Jahren schätzte, dass es etwa 1980 Maschinen geben würde, die militärisch relevante Probleme lösen würden.

Lick folgerte, dass also etwa 5 Jahre blieben, um eine Mensch-Computer-Symbiose zu entwickeln und 15 um sie zu anzuwenden. Die 15 könnten allerdings genausogut 500 sein, doch glaubte er, dass diese Jahre intellektuell die schöpferischten und spannendsten der gesamten Menschheitsgeschichte sein werden.

Lick selber schien es jedenfalls angebracht, Streit darüber zu vermeiden, ob der Mensch den Maschinen in einiger Zukunft überhaupt das Denken überlassen werde.

2 - Die Ziele der Mensch-Computer-Symbiose

Die Computer zu Licks Zeit waren dazu gebaut, äusserst schwierige, vorformulierte Probleme zu lösen oder Daten nach vorbestimmten Abläufen zu verarbeiten. Viele dieser Probleme können ohne Hilfe des Computers schon gar nicht formuliert werden. Der Mathematiker Henri Poincaré (1854-1912) sagte die Frustration künftiger Computernutzer voraus, als er meinte: "Die Frage ist nicht, Wie lautet die Antwort? Die Frage ist Wie lautet die Frage?" Eines der Hauptziele der Mensch-Computer-Symbiose sei es darum, den Computer bei der Formulierung technischer Probleme effektiv zu nutzen.

Das andere Hauptziel sei es, den Computer bei in Echtzeit ablaufenden Denkprozessen einzusetzen. Man stelle sich beispielsweise vor, man würde eine Schlacht mit Hilfe eines 1960 verfügbaren Computers leiten. Natürlich wäre die Schlacht längst geschlagen, bevor auch nur der zweite Schritt der Planung begonnen wäre. Damit der Computer in der Art eines Kollegen agiere, dessen Kompetenz die eigene ergänze, so wäre dazu eine weitaus engere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine nötig, als das gegenwärtig der Fall sei.

3 - Die Notwendigkeit der Teilnahme des Computers an formulierendem und Echtzeit-Denken

Bei der Analyse des tatsächlichen Ablaufs geistiger Arbeit bemerkte Lick, dass ungleich viel mehr Zeit dafür aufgewandt wurde, Informationen zu finden oder zu erhalten, als sie anzuwenden. Beispielsweise verbrachte er jeweils Stunden damit, Grafiken zu zeichnen. Wenn die Grafiken erst einmal fertig waren, so waren die Beziehungen sofort offensichtlich.

Er folgerte, dass die meisten Tätigkeiten, womit wir unsere Arbeitszeit verbringen, wesentlich effektiver durch Maschinen als durch Menschen gelöst werden könnten. Dies würde gleichzeitig den Denkprozess wesentlich vorwärtsbringen.

Angesichts der stetig wachsenden Anzahl verschiedener rechnender, datenverarbeitender und informationsspeichernder Maschinen fand Lick es gewagt, generelle Aussagen über die Fähigkeiten dieser Maschinen zu machen - genauso wie es gewagt wäre, generelle Aussagen über die Fähigkeiten von Menschen zu machen.

Wie schon auf verschiedene Weise gesagt worden ist, sind Menschen störanfällige, engbandige Einrichtungen - doch hat ihr Nervensystem viele parallele und gleichzeitig aktive Kanäle. Im Vergleich dazu sind Computer sehr schnell und sehr genau, können jedoch nur eine oder wenige elementare Operationen gleichzeitig auszuführen.

Erläuterung: Menschen sind anpassungsfähig und können sich auf der Basis neu erhaltener Informationen fortlaufend selbst programmieren. Computer dagegen sind grundehrlich und halten sich an ihr einmal eingegebenes Programm. Menschen sprechen natürlicherweise redundante Sprachen, die sich um Einzelobjekte und zusammenhängende Aktionen herum organisieren, und die zwischen 20 und 60 elementare Symbole verwenden. Computer dagegen sprechen alle dieselbe (Maschinen-)Sprache, gewöhnlich verwenden sie bloss die zwei elementaren Symbole 0 und 1 und würdigen in keiner Weise Einzelobjekte oder bestimmte zusammenhängende Aktionen.

Man könnte hier noch weiter in die Tiefe gehen, jedoch ist der grundsätzliche Unterschied zwischen Mensch und Computer damit klar - und damit auch die potentielle Ergänzungsmöglichkeit. Dazu müssen allerdings die Unterschiede in Geschwindigkeit und Sprache überwunden werden.

4 - Trennbare Funktionen von Mensch und Computer in der vorausgesagten symbiotischen Verbindung

Lick schien es wahrscheinlich, dass die Beiträge menschlicher Anwender und ihres Geräts sich oft so vollständig miteinander vermischten, dass es schwierig wäre, sie wieder auseinanderzudividieren. Die Menschen werden die Ziele setzen und zumindest in den ersten Jahren die Motivationen liefern. Sie werden fehlbare, jedoch richtungsweisende Beiträge liefern und sie werden die Kriterien bestimmen, die Beiträge der Maschine bewerten und die Richtung des Gedankens bestimmen.

Ausserdem werde der Mensch sich um die Fälle von niedriger Wahrscheinlichkeit kümmern, wenn diese auftreten und den Computer überforderten. Der Computer seinerseits werde Fragen beantworten. Er werde die Mechanismen und Modelle simulieren, die Abläufe ausführen und dem Menschen die Ergebnisse anzeigen. Er werde Daten umwandeln, Grafiken zeichnen. Usw. Generell werde der Computer die routinisierbaren, geistigen Arbeiten übernehmen, die die Zeitspanne zwischen den Entscheidungen füllten. Schliesslich werde der Computer so viel Diagnose, Mustervergleiche und Relevanzerkennung wie möglich leisten, in diesem Arbeitsbereich jedoch klar einen zweitrangigen Status einnehmen.

5 - Die Voraussetzungen für die Verwirklichung der Mensch-Computer-Symbiose

Das bis anhin stillschweigend postulierte datenverarbeitende Gerät war zu Licks Zeit nicht verfügbar. Die Computerprogramme waren noch nicht geschrieben. Es gab noch einige Hürden zwischen der nichtsymbiotischen Gegenwart und der vorausgesagten symbiotischen Zukunft. Nämlich:

5.1 Geschwindigkeitsmissverhältnis zwischen Mensch und Computer

Jeder in den 50ern verfügbare Grosscomputer war zu schnell und zu kostspielig um mit dem Menschen in Echtzeit zu kooperieren. Lick forderte deshalb, der Computer müsse seine Rechenzeit aus ökonomischen Gründen auf verschiedene Benutzer aufteilen.

Unter seiner Leitung wurde in den späten 50er Jahren eines der ersten time-sharing-Systeme entwickelt und gebaut. Trotz anfänglich massiver Kritik führte er sein Konzept weiter, was schliesslich dazu führte, dass 1965 die ersten vier US-Lehrstühle für Computerwissenschaften eingerichtet wurden. Ab 1962 gründete und leitete Lick ein Grundlagenforschungsprogramm, das Ende der 1960er Jahre direkt zu kommerziellen time-sharing Computern und zu ersten Netzwerken führte.

Für die Zeit um 1970 sah Licklider ein "Thinking Center" voraus, das die Funktionen der heutigen Bibliotheken mit den vorausgesagten Vorteilen der Informationsspeicherung und den bereits besprochenen symbiotischen Funktionen vereinen würde. Das "Center" ist über breitbandige Kommunikationslinien mit anderen solcher "Center" zu einem Netzwerk verbunden. In einem solchen System wäre die Geschwindigkeit der Computer ausgeglichen und die gigantischen Speicherkosten sowie die hochentwickelten Programme könnten von allen Benutzern gebraucht werden.

5.2 Speichervoraussetzungen

Alle Literatur zu speichern hätte zu Licks Zeiten Milliarden von Dollars gekostet. Er sagte deshalb, wir würden zuerst die Teile speichern, die sich am kürzesten zusammenfassen liessen - im Grunde die Katalogaufnahmen. Er glaubte auch, Bücher würden im Kontext der Mensch-Computer-Symbiose weiterhin funktionell wichtig bleiben. (Gleichzeitig hoffte er übrigens, der Computer würde das Finden, Ausleihen und Zurückgeben der Bücher beschleunigen!)

Licklider kam dann auf die technische Beschaffenheit des Speichers zu sprechen, was uns hier aber nicht zu interessieren braucht, zumal seine Voraussagen alle eingetroffen sind und den Speicher wesentlich billiger gemacht haben. Er hoffte auch darauf, dass eines Tages die Speicherelemente ebenso schnell würden wie die Prozessoren - was einen revolutionären Effekt auf die Computerentwicklung haben werde.

5.3 Anforderungen an die Speicherorganisation

Die Mensch-Computer-Symbiose impliziert die Idee, dass Information sowohl über den Namen wie über den Typ gefunden werden kann und dass sie durch eine strukturierte Suche wesentlich schneller gefunden werden kann als durch eine komplette Durchsuchung aller vorhandenen Information. Licklider stellt sich die Speicherorganisation ähnlich wie einen Baum vor...

5.4 Das Sprachproblem

Den grundlegenden Unterschied zwischen menschlichen und Computer-Sprachen nannte Lick das ernsthafteste Hindernis auf dem Weg zu einer wahren Symbiose. Zur Illustration des Problems verglich er die Anweisungen an Menschen mit solchen, die an Computer gerichtet werden.

Dem Computer werden bis zum letzten die einzelnen Schritte angegeben und in welcher Reihenfolge sie gemacht werden. Dem Menschen dagegen werden bloss Anreize gegeben sowie ein Kriterium, durch das er weiss, wann er seinen Auftrag erfüllt hat. Kurz gesagt: Computer-Anweisungen beschreiben Abläufe. An Menschen gerichtete Anweisungen beschreiben Ziele.

Um auch den Computer mit Zielen füttern zu können, folge man zwei Pfaden. Zum einen würden problemlösende, selbstorganisierende Programme entwickelt. Viel zu wenig jedoch verfolge man die einfachere Echtzeit-Verknüpfung von vorprogrammierten Segmenten und Unterroutinen, die der Mensch einfach über ihre Namen abrufen und ausführen lassen könne. Lick führte das darauf zurück, dass dieser zweite Weg mit den vorhandenen Computern wenig erfolgversprechend schien. Es wäre wenig lohnend, die Sprache zu entwickeln, bevor es Computer gäbe, die sie verstehen und sinnvoll darauf antworten könnten.

5.5 Ein- und Ausgabe-Geräte

Die am wenigsten entwickelten Teile der Datenverarbeitung seien die Ein- und Ausgabe-Geräte, also die Steuerungs- und Anzeige-Geräte. Für gewöhnliche Computer gab es als Eingabegerät erst die Tastatur. Auf den Ausgabe-Bildschirme könnten immerhin Zeichen und Grafiken dargestellt werden. Etwas derart praktisches wie ein Stift und ein Notizblock, die doch bei technischen Diskussionen fortwährend gebraucht würden, sei dagegen noch nicht erfunden worden.

Tischmonitor und Steuerung

Zur effektiven Mensch-Computer-Interaktion muss es möglich sein, dass auf demselben Bildschirm gezeichnet und geschrieben werden kann. Man sollte dem Computer auch mittels Zeichnen einer Grafik Befehle erteilen können. Der Computer muss die menschliche Handschrift lesen können. Der Computer sollte auch neue Symbole lernen können. Der Mensch soll mit dem Computer wie mit einem anderen Techniker interagieren können - mit dem Unterschied, dass der "andere Techniker" eben ein präziser Zeichner, ein blitzschneller Rechner, ein Gedächtniskünstler und weitere wertvolle Partner alles in einem wäre.

Herausgestrichen wird auch die Bedeutung des Computers für teamgesteuerte Systeme, wo verschiedene Informationen gleichzeitig an die richtigen Personen verteilen können, ohne ein Durcheinander zu veranstalten.

Automatische Sprachausgabe und -erkennung

Schon Lick fand die direkte Kommunikation mit dem Computer über die Sprache wünschbar. Der militärische Oberbefehlshaber und der Präsident hätten keine Zeit hat, Tippen zu lernen. Wenn der Computer aber je zur Entscheidungshilfe auf Führungsebene beigezogen werden solle, so müsse diese Bedingung auch bei grossen Kosten unbedingt erfüllt werden.

Automatische Sprachausgabemaschinen gab es bereits seit etwa 1950. Die Möglichkeiten der Spracherkennung dagegen hängen noch heute zum grossen Teil vom Umfang des zu erkennenden Vokabulars ab, ausserdem von der Anzahl unterschiedlicher Sprecher und Akzente. Gäbe es bereits verlässliche derartige Geräte so würden sie mit Sicherheit benützt werden. Lick bemerkt zum Schluss noch, dass es ohne Computer wohl kaum Optimismus in dieser Richtung gäbe...

Zusammenfassung

Lick sagt in der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Computer die Mensch-Computer-Symbiose voraus. Er benennt zwei Hauptziele dieser Partnerschaft: 1.) soll der Computer das formulative Denken des Menschen fördern, so wie er heute die Lösung formulierter Probleme erleichtert 2.) soll der Computer bei Entscheidungen und der Kontrolle komplexer Situationen mit dem Menschen flexibel zusammenarbeiten - notabene ohne von vorher geschriebenen Programmen abhängig zu sein.

In der erwarteten Partnerschaft werden die Menschen die Ziele setzen, die Hypothesen formulieren, die Kriterien festlegen und die Auswertung durchführen. Die Computer werden die Routinearbeiten erledigen, die getan werden müssen, um im technischen und naturwissenschaftlichen Denken den Weg für Einsichten und Entscheidungen zu bereiten. Vorgängige Analysen haben gezeigt, dass die symbiotische Partnerschaft intellektuelle Tätigkeiten wesentlich effektiver verrichtet als der Mensch alleine.

Voraussetzung zur Erreichung dieser Partnerschaft sind Entwicklungen in Computer time-sharing, bei den Speicherkomponenten, in der Speicherorganisation, bei den Programmiersprachen sowie bei den Ein- und Ausgabegeräten.

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