Editorial

DIE WELT VERSTEHEN, IN DER WIR LEBEN.
DIE WELT VERSTEHEN, VON DER WIR LEBEN.

DIE WELT VERSTEHEN, DIE WIR BEWOHNEN.

Unsere Lebenswelt besteht heute zu wesentlichen Teilen aus einer künstlichen, von Menschen gemachten Datenwelt. Digitale Codes bilden den Zugang zu dieser Welt. So erscheint etwa beim Einschalten eines Mobiltelefons zunächst die Aufforderung: »Code eingeben …« und in Paris ist es üblich, sich durch die Eingabe eines Nummerncodes an der Tür Einlass in ein Haus oder einen Raum zu verschaffen. Codes bilden zentrale Schlüssel für den Zugang zu unserer analogen wie digitalen gegenwärtigen Welt.

Zu den ältesten Codes unserer Kultur zählen Alphabete und Zahlensysteme. In der Kommunikationswissenschaft bezeichnet ein Code im weitesten Sinne eine Sprache. Jegliche Kommunikation beruht auf dem Austausch von Informationen, die vom Sender gemäß einem bestimmten Code erzeugt werden und auf Empfängerseite gemäß demselben Code interpretiert werden. Allgemeiner gefasst basiert ein Code also auf einem Zeichenvorrat und bildet eine Abbildungsvorschrift für die eindeutige Zuordnung der Zeichen eines Zeichenvorrats zu denjenigen eines anderen. Beispielsweise werden dem Lautstrom der gesprochenen Sprache des Deutschen die 26 Buchstaben des lateinischen Alphabets zugeordnet, um die gesprochenen Vokale und Konsonanten durch Schrift abzubilden. Dieser visuelle alphabetische Code aus 26 Buchstaben kann wiederum, unter Verwendung kurzer und langer Tonsignale, in einen Morsecode übertragen werden. Das wesentliche Merkmal eines Codes ist also die Übersetzbarkeit von einem Code in einen anderen. Erstaunlich jedoch ist vor allem, dass sich mit einer relativ kleinen Menge an Zeichen, also sowohl mit den 26 Buchstaben des lateinischen Alphabets, als auch mit den drei Zeichen des Morsecodes (kurzes Signal, langes Signal, Pause) eine nahezu unendliche Menge an Sätzen produzieren lässt, das heißt eine potenziell unendlich große Informationsmenge codiert werden kann.

Morsecode

Die Signale des Morsealphabets werden mittels eines elektromagnetischen Schreibtelegrafen übertragen. Dabei lassen sich die Zeichen als Ton- oder Funksignal, als elektrischer Impuls über eine Telefonleitung durch Unterbrechung eines konstanten Signals mithilfe einer Taste, oder auch optisch, durch das abwechselnde Ein- und Ausschalten von Licht, senden. Der Morsecode besteht grundlegend aus zwei Zuständen (Signal oder Pause) und einer zeitlich variierbaren Länge der Signale. Dieses Übertragungsverfahren wird Morsetelegrafie genannt, nach dem bildenden Künstler und Erfinder Samuel Morse, der 1833 das erste Modell eines funktionsfähigen elektromagnetischen Schreibtelegrafen konstruierte. Anfangs ließen sich nur zehn Ziffern übertragen, die entsprechend einer Codierungstabelle in Buchstaben und Wörter übersetzt wurden (a = · –). In einer weiterentwickelten Form bot der standardisierte Morsecode die entscheidende Funktechnologie für die Seefahrt.

Eröffnung »Open Codes«, 19. Oktober 2017, © ZKM | Karlsruhe, Foto: Felix Grünschloss

Zahlencode

Während der alphabetische Code als Primärcode der menschlichen Kommunikation und Kultur für Jahrtausende vorherrschend war, dominiert in der heutigen Welt, wie die eingangs zitierten Beispiele zeigen, der numerische Code. Dieser besteht heute im Wesentlichen aus den zehn Ziffern 1 bis 9 und 0, womit nahezu unendlich viele Zahlen gebildet werden können. Eine ähnliche Leistung wie Morse für den alphabetischen Code erbrachte, vollbrachte Gottfried Wilhelm Leibniz 1697 für den numerischen Code. [1] Leibniz bewies, dass sich alle Zahlen mit lediglich zwei Ziffern, 0 und 1, darstellen lassen. Er nutzte als Entsprechungen für Gegenstände nicht nur wie üblich Wörter, Bilder oder Zahlen, sondern ordnete den Zahlen erstmals auch Ziffern zu. Leibniz (»De progressione Dyadica«, 1679): »Man kann durch die Zahlen alle Arten von wahren Sätzen und Folgerungen darstellen.« Leibniz’ binäres Zahlensystem, sein binärer Code, mit dem er begann Wörter und Sätze in Ziffern zu übersetzen, war die Voraussetzung für den digitalen Code von heute.

Da in der digitalen Welt jede Information als Zahl verarbeitet wird, werden Buchstaben und Ziffern im Computer durch Bitfolgen dargestellt. Die Kombinationen von 0 und 1 (Bits) können als Ziffern, Zeichen oder Buchstaben (z. B. a = 1100 0001, b = 1100 0010) festgelegt sein. In der Kodierungstheorie nennt man die Elemente, aus denen ein Code besteht, »Codewörter« und die Symbole, aus denen die Codewörter bestehen, das »Alphabet«. Während bis vor Kurzem noch die Codesysteme Sprache und Schrift der Kommunikation zwischen Menschen dienten, steht heute eine Vielzahl von Codesystemen zur Verfügung, mit deren Hilfe der Mensch auch mit Maschinen und Dingen kommunizieren kann, wie etwa der sogenannte Strichcode oder der QR-Code der Warenwirtschaft. Ein weiterer wichtiger Code ist der ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange), der zur Codierung von Zeichensätzen dient.

Als Quellcode, Quelltext oder auch Programmcode wird in der Informatik der für Menschen lesbare, in einer Programmiersprache geschriebene Text eines Computerprogramms bezeichnet. Er wird entsprechend den Regeln der jeweiligen Programmiersprache von Menschen erstellt. Oftmals ist der Quellcode im ASCII-Code verfasst. Damit aus dem Quellcode ein vom Computer ausführbares Programm wird, muss dieser in Maschinensprache umgewandelt werden, das heißt in Befehle übersetzt werden, die von einem Prozessor ausführbar sind.

Zur Geschichte der Digitalisierung

Bedeutende philosophische Bücher des 20. Jahrhunderts tragen Titel wie »Word and Object« (Willard Van Orman Quine, 1960) [2], oder »Les Mots et les choses« (Michel Foucault, 1966) [3]. Diese berichten von einer analogen Welt, die vor allem aus Dingen und der Beziehung zwischen Dingen und Wörtern besteht. Die Sprache ist demnach das Instrument, mit dem die Welt geordnet wird. Entsprechend lautet Ludwig Wittgensteins bekanntes Dictum: »Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt« [4].

In der Tat war die Sprache das erste Instrument, mit dem die Menschen die Welt erklären und gestalten konnten. Der Mensch gab den Dingen Namen und diese Beziehungen zwischen den Wörtern und Dingen waren für Jahrtausende kultur- und zivilisationsbestimmend. Ebenso wie die Menschen den Dingen Namen gaben, ordneten sie den Dingen Bilder zu, woraus eine zweite Kulturtechnik hervorging: die Kunst der Bildwelten, von der Malerei bis zur Fotografie. Die Dinge erzeugten auch Töne und der Mensch erschuf sogar neue Dinge eigens zur Erzeugung von Tönen.

Zur Welt der Bilder, Wörter und Töne gesellte sich die Welt der Zahlen. Die Mathematik ist die Welt der Zahlen. Man kann die Entwicklung der Digitalisierung in drei Stufen beschreiben. Die erste Stufe der Digitalisierung bzw. der Mathematisierung der Welt begann mit der Mathematisierung der Physik. Galileo Galilei schrieb 1623 »Das Buch der Natur ist in der Sprache der Mathematik geschrieben […]« [5]. Bereits die Abbildungen der Dinge auf Wörter und Bilder stellen erhebliche Stufen menschlicher Abstraktion dar. Die Abbildung der Welt auf Zahlen und ihre Verselbständigung als Mathematik stellen die bisher höchste Stufe einer abstrakten Kulturtechnik dar, wodurch sich der Mensch von anderen Lebewesen unterscheidet. Mit dieser gesteigerten Abstraktion durch Mathematik und der Entwicklung der Naturwissenschaften als mathematische Disziplinen beginnt im eigentlichen Sinne bereits vor 400 Jahren die Digitalisierung. Mathematik wurde zur Universalsprache.

Schematisch ließe sich sagen: Im 17. und 18. Jahrhundert fand die Mathematisierung der Physik statt (1. Stufe), im 19. und in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Mathematisierung des Denkens (2. Stufe). Im weiteren Verlauf des 20. Jahrhunderts konvergierten beide Tendenzen in der Elektronik (3. Stufe). Isaac Newton legte mit seinem Hauptwerk »Philosophiae Naturalis Principia Mathematica« von 1686 den Grundstein für die mathematische Beschreibung der Natur. Joseph-Louis de Lagranges Meisterwerk »Méchanique analytique« von 1788 bietet erstmals eine vollständige Beschreibung des Universums rein auf Basis algebraischer Operationen. Er überführte die Physik in die analytische Mathematik. Lagrange algebraisierte die Mathematik und mathematisierte die Physik. Diese Algebraisierung der Physik führte zur 2. Stufe der Digitalisierung: die Algebraisierung der Logik (des formalen Denkens). Logische Tatbestände wurden mithilfe von mathematischen Methoden und Begriffsbildungen erfasst. Als Reaktion auf Newton schrieben daher Bertrand Russell und Alfred North Whitehead ihre dreibändigen »Principia Mathematica«, 1910–1913. Ebenso wie Gottlob Frege, der anhand seines Werkes »Begriffsschrift. Eine der arithmetischen nachgebildete Formelsprache des reinen Denkens« von 1879 das Denken in mathematische Formeln übersetzte, bildeten auch Russell und Whitehead das Denken und die Logik auf Mathematik ab.

Einen entscheidenden Meilenstein setzte George Boole, indem er die Gesetze des Denkens als Gesetze der formalen Logik und diese, in Fortsetzung von Lagrange, als algebraische Mathematik definierte. In »The Mathematical Analysis of Logic« [6] (1847) und in »An Investigation of the Laws of Thought« (1854) bewies Boole, dass Logik und Algebra ident sind, indem er logische Aussagen als algebraische Gleichungen darstellte. Alan Turing schließlich trieb diese Tendenzen der Mathematisierung von Welt, Sprache, Logik und Denken in seinem berühmten Essay »On Computable Numbers« von 1936 auf die Spitze. Turings Darstellung der Berechenbarkeit von Zahlen und Zahlenprozessen gilt als das grundlegende Papier für die Entwicklung des digitalen Computers, für die sogenannte Turing-Maschine. Fortan wird nicht mehr nur mit Zahlen gerechnet, Zahlen werden vielmehr selbst berechenbar. Mit berechenbaren Zahlen wird die Natur errechenbar.

Mit der Weiterentwicklung des Computers von einer reinen Rechenmaschine zu einer Bild-, Ton- und Sprachmaschine entstand eine neue Welt der Daten. Bilder und Texte können errechnet werden und visuelle und akustische Welten simulieren. Mit einem Wort: Alles das, was bisher aus Objekten, Wörtern, Tönen und Bildern bestand, kann auf Zahlen abgebildet und aus Zahlen konstruiert werden. Das entscheidende Moment dieser digitalen Kulturtechnik ist eine bis dato unvorstellbare Reversibilität. In der analogen Welt herrschte in der Beziehung zwischen den Dingen und Wörtern bzw. Bildern das Prinzip der Irreversibilität. Die Dinge können in Wörter verwandelt werden, aber die Wörter nicht in Dinge rückverwandelt, weil das Wort »Stuhl« eben kein Stuhl ist. Die Dinge können in Bilder verwandelt werden, aber die Bilder nicht in Dinge, weil das Bild einer Pfeife keine Pfeife ist – man denke an René Magrittes Gemälde »La trahison des images« von 1929, auf dem eine Pfeife abgebildet ist, darunter der Schriftzug »Ceci n‘est pas une pipe« – Dies ist keine Pfeife. Im Zeitalter der Digitalisierung werden nun aber Wörter, Bilder und Töne in Daten verwandelt, und – erstmals in der Geschichte der Menschheit – können diese Daten auch in Töne, Bilder und Wörter zurückverwandelt werden. Und durch den 3-D-Druck können Daten sogar in Dinge verwandelt werden. Die Beziehungen zwischen Daten und Dingen, Wörtern, Bildern sind reversibel. Die Sprache der Daten, die Algorithmen und Programmiersprachen, sind zu einer universellen Sprache geworden, aus der die Welt der Töne, Bilder, Texte und Dinge entsteht. Die Mathematik ist also längst nicht mehr nur die Sprache der Natur, sie ist zu einer Sprache der Kultur geworden. Das Buch, das die gegenwärtige Welt beschreibt, müsste also den Titel »Die Dinge und die Daten« tragen. Die Beziehung zwischen Dingen, Wörtern und Bildern war irreversibel. Die Beziehungen zwischen Daten und Wörtern, Bildern und Tönen sind in der digitalen Welt reversibel.

Eröffnung »Open Codes«, © ZKM | Karlsruhe, Foto: Felix Grünschloss

Digitale Codes

Die digitale Kulturtechnik bildet aber auch die Grundlage für eine weitere Revolution, die vielleicht ein neues Zeitalter einleitet. Die bisherige Kultur basiert auf einer zweidimensionalen Notation: Ebenso wie die Schrift sind Noten, Zahlen und Zeichen auf Papier notiert und fixiert. Der Computer jedoch ermöglicht die Simulation eines bewegten dreidimensionalen Raums und somit eine zukünftige dreidimensionale Notation, derer sich schon heute Architekten und Designer bedienen. Das 3-D-Kino war der erste Versuch in diese Richtung, aber mit dem 3-D-Druck beginnt diese Zukunft nun Realität zu werden, durch die oben beschriebenen Möglichkeiten der reversiblen Transformationen. Dank der Entwicklung dieser Kulturtechnik, welche die Beziehung zwischen der Ding- und Zeichenwelt reversibel macht, werden wir in einer Umwelt leben, die von Sensoren und intelligenten Agenten gestützt, von Codes und Algorithmen geleitet und mit künstlicher Intelligenz ausgestattet sein wird.

Dass dies möglich wurde, geht zurück auf »The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences«, die der Nobelpreisträger Eugene Wigner 1960 feststellte. Realität ist, was mathematisch repräsentierbar und elektronisch schaltbar ist. Das beste Beispiel hierfür bietet Claude E. Shannons Masterarbeit »A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits« von 1937. In dieser Arbeit bewies Shannon, dass die Boolesche Aussagenlogik mit den Wahrheitswerten 0 und 1 verwendet werden kann, um die durch elektrischen Strom betriebenen, elektromagnetisch wirkenden, fernbetätigten Schalter mit zwei Schaltstellungen zu steuern. Wie der Titel besagt, werden Stromkreise und Schaltkreise, Anordnungen von Relais und Schaltern, in einer symbolischen Analyse auf die Boolesche Aussagenlogik abgebildet. Die Boolesche Algebra wird also zur Schaltalgebra. Die von Shannon vorgeschlagene Verknüpfung der logischen Gesetze mit der Steuerung von Schaltkreisen, das heißt der Gebrauch der binären Eigenschaften elektrischer Schaltkreise (on – off, 1 – 0, Strom – Nicht-Strom) zur Ausführung logischer Operationen, wurde fortan für den Aufbau aller elektronischen digitalen Computer bestimmend. Shannon zeigte, dass die mentalen Formeln der Booleschen Algebra in materielle Schaltalgebra übertragen werden konnten. Formales Denken wurde in elektronische Schaltkreise – nach Regeln der Booleschen Algebra überführt. Die Elektronik wurde zur Physik der Mathematik!

Im Verbund mit der Entdeckung der elektromagnetischen Wellen durch Heinrich Hertz (1886–1888), das heißt der Erfindung der Telekommunikation (Telegrafie, Telefonie, Television, Radar, Rundfunk, Satellit, Internet) sowie der Entwicklung von Transistoren (1947), integrierten Schaltkreisen und Mikrochips wurde die Mathematisierung der Welt in den letzten einhundert Jahren in die materielle Welt der Elektronik übertragbar. Daher muss die Gleichung »Machinery, Materials, and Men« (Frank Lloyd Wright, 1930), die für das 19. und 20. Jahrhundert gültig war, für das 21. Jahrhundert um die Gleichung »Medien, Daten und Menschen« (Peter Weibel, 2011) erweitert werden. Seitdem der alphabetische Code durch den numerischen Code ergänzt wurde, stellen Algorithmen ein fundamentales Element unserer sozialen Ordnung dar.

Das Konzept der Ausstellung – ein bildungspolitisches Experiment

Mit circa 200 künstlerischen und wissenschaftlichen Arbeiten soll die Welt der digitalen Codes und der von ihnen beeinflussten künftigen Lebensformen in acht Bereichen dargestellt werden: #GenealogieDesCodes, #Codierung, #MaschinellesLernen, #AlgorithmicGovernance, #AlgorithmischeÖkonomie, #VirtuelleRealität, #Arbeit&Produktion und #GenetischerCode. Die präsentierten Werke bieten Ihnen die Möglichkeit, eine ungewöhnliche Form der Auseinandersetzung mit der Kunst zu erproben und den Ausstellungsbesuch selbst ein Stück weit neu zu definieren. Anders als bei der vertrauten Rezeption von analogen Gemälden, Skulpturen oder Installationen, erschließt sich der Bedeutungshorizont der Werke erst im Prozess physischer Interaktion zwischen BetrachterIn und Werk. Die Partizipation des Publikums ist der Moment, in dem die Werke materiell entstehen. Somit schließt die partizipatorische und analytische Auseinandersetzung mit den Werken neue Formen der Konzentration, Meditation, aber auch der Zerstreuung mit ein. Der »Discours« der Ausstellung ist als architektonischer »Parcours« angelegt, um Ihnen die Gelegenheit zu bieten, selbstbestimmt sowohl zwischen Inseln der Kunst und des Wissens zu wandeln als auch an den sogenannten Work Stations aktiv und kreativ zu werden. Neben den Co-Working-Stations können Sie auch Orte der Ruhe und Rekreation finden. Da sich die Werke erst bei längerer Verweildauer erschließen, stehen Ihnen zudem freie Getränke und Snacks zur Verfügung. Die Ausstellung wird – bei freiem Eintritt! – als eine Mischung aus Labor und Lounge erlebbar, als Lernumgebung und Parkoase zugleich.

So weichen in dieser Ausstellung architektonisches Konzept und Szenografie stark von der gewöhnlichen Museumsarchitektur als White-Cube ab. Studio-, Labor-, Büro- und Wohnelemente wechseln einander ab. Das Museum als Commons: Das Museum wird zu einer Open-Source-Community, in der die Menschen gemeinsam kompetenter, kreativer und kenntnisreicher werden. Einerseits soll die Architektur eine Maker- und Co-Working-Space-Atmosphäre hervorrufen, andererseits sind die Wände so gestellt, dass sich organische Formen ergeben.

Das Museum wird zum Ort von BürgerInnenbildung, in dem die Aneignung von Wissen nicht nur lohnenswert ist, sondern auch belohnt wird. Denn die eigentliche Botschaft des digitalen Wandels lautet: Die Gesellschaft von morgen wird sich von einer Arbeits- zu einer Wissensgesellschaft wandeln (müssen). Daher fordern wir für das 21. Jahrhundert bezahlte BürgerInnenbildung! Wir brauchen in Zukunft kulturell kompetente BürgerInnen, um die Demokratie verteidigen zu können.

Die ZKM | Museumskommunikation hat daher innovative Konzepte des Lernens mit dem Ziel entwickelt, die spannende Welt des digitalen Codierens allen Altersgruppen zu eröffnen. Kleinkindern, Groß(-Eltern), HackerInnen, KünstlerInnen, InformatikerInnen wie Coding-AmateurInnen bietet das weitgefächerte Vermittlungsprogramm das passende Format: Direkt in den Ausstellungsräumen können Sie das digitale Codieren zusammen mit engagierten AkteurInnen aus Karlsruhe und ZKM-MitarbeiterInnen theoretisch und praktisch erkunden – sei es in Workshops, Partys, Camps, Algoraves, Science-Slams, experimentellen Führungen oder Programmierkursen.

Peter Weibel

 

[1] G. W. Leibniz, in einem Brief an Rudolph August, Herzog zu Braunschweig und Lüneburg, sog. Neujahrsbrief, 12. Januar 1697.

[2] Deutsch: »Wort und Gegenstand«, 1980.

[3] Deutsch: »Die Ordnung der Dinge«, 2003.

[4] Ludwig Wittgenstein, »Tractatus logico-philosophicus«, 1921, Satz 5.6.

[5] Galileo Galilei, »II Saggiatore« (1623), Edition Nazionale, Bd. 6, Florenz 1896, S. 232.

[6] Deutsch: »Die mathematische Analyse der Logik«, 2001.