1) Im Rahmen seiner Arbeitshypothese, dass sich der Mensch mit seinem Gehirn nur im Rahmen einer entsprechenden ‚Kultur‘ entwickeln kann und entwickelt hat, sucht Donald nun Anhaltspunkte in der empirischen Geschichte des Menschen. Dabei greift er auf die Ergebnisse seines ersten Buches von 1991 zurück (siehe unten). Entlang der Geschichte des Menschen mit den Phasen ‚homo‘ (ca. -2 Mio Jahre), ‚homo sapiens‘ (ca -0.5 Mio Jahre) und ‚homo sapiens sapiens‘ (ca. -125.000 Jahre) meint Donald vier charakteristische Typen von Kulturen unterscheiden zu können: ‚Episodisch‘, ‚Mimetisch‘, ‚Mythisch‘ und ‚Theoretisch‘.(vgl. Tabelle S.260)
2) Versucht man diese Klassifizierung zu verstehen, dann findet man aber nur eine recht allgemeine Charakterisierung des Lebens unserer Vorfahren anhand archäologischer Befunde (ohne Aufweis von Quellen). Es skizziert das Bild von Wesen (homo), die in kleinen Gruppen organisiert waren, über Feuer und einfache Werkzeuge für die Jagd verfügten, und jahreszeitlich bedingt den Standort wechselten. Die Gehirngröße war deutlich größer als in vorausgehenden Phasen; direkte Nachweise für Sprache finden sich nicht. Andererseits impliziert diese Lebensweise ein Minimum an Koordination von Tätigkeiten und ein Minimum an Wissensweitergabe. Indirekt muss man annehmen, dass mit dieser Phase die ‚episodische‘ Phase gemeint zu sein scheint.(vgl. S.261)
3) Noch in der Phase des Wesens ‚homo‘ und noch vor dem Auftreten des ‚homo sapiens‘ sieht er die ‚mimetische‘ Phase gegeben: ’spielerische Handlungen‘ (‚play acting‘), ‚Körpersprache‘, ‚Gesten‘, ‚präzise Nachahmung‘, noch keine Sprache aber ‚expressive Laute‘, die die ‚prosodische‘ Dimension in der späteren Sprache vorwegnehmen.(vgl. S.261)
4) Die dritte ‚mythische‘ Phase sieht er gegeben in der Zeit vom ersten Auftreten des ‚homo sapiens‘ bis zum ersten Auftreten des ‚homo sapiens sapiens‘. Mit der weiteren deutlichen Zunahme des Gehirns werden immer schneller neue ‚Erfindungen‘ gemacht, komplexere Werkzeuge, wunderschön gestaltete Objekte (Schmuck?), verbesserte Schutzvorrichtungen, besser ausgestaltete Gräber, vielteilige Objekte, erste Musikinstrumente usw. homo sapiens bevölkerte große Teile der Erde und hatte sicherlich schon gesprochene Sprache, ein Medium für Erinnerung und Wissensweitergabe. (vgl. S.261f)
5) Den letzten großen Übergang sieht er im Bereich des homo sapiens sapiens gegeben, als dieser vor ca. 40.000 Jahren Symbole erfand, die dann zur Schrift wurden. Damit ist für Donald der charakteristische Dreiklang erreicht, der für ihn den Menschen als homo sapiens sapiens vor allem auszeichnet: Mimesis, oral-linguistisch und extern-symbolisch.(vgl.S.262)
6) [Anmerkung: So schön dieses Bild einen anmuten mag, so sehr birgt es doch mehr Fragen als Antworten. Die Klassifikationen, die er auf S.260 einführt, sind in dieser Form in keiner Weise verständlich, nicht in der kurzen Tabelle, noch durch den begleitenden Text. Man kann zwar eine Ahnung bekommen, was gemeint sein mag, aber harte Kriterien zur Unterscheidung der verschiedenen Phasen sind das nicht. Schaut man in sein Buch von 1991, dann kann man feststellen, dass das aktuelle Buch von 2001 tatsächlich die ausführlichen Texte von 1991 voraussetzt; ohne den Text des 1991-Buches kann man seine Begriffe ab Kapitel 7 nicht verstehen. Dies wird deutlich, wenn man z.B. seinen Begriff von ‚episodisch‘ verstehen will. Im Buch von 1991 hat er ein ganzes Kapitel (Kap.5), das sich mit dieser Klassifikation im Detail beschäftigt, dazu viele Seiten (SS.148ff) nur für die eigentliche Definition. Zusätzlich findet man dort sehr viele Quellenhinweise. Dies ist sehr schade. Im 2001-Buch findet man interessante Thesen, aber die harte, nachvollziehbare Erklärung fehlt.]
7) Auch im 2001-Buch folgen dann doch noch ausführlichere Beschreibungen zu den Klassifikationen, nicht aber zu ‚episodisch‘! Donald beginnt mit der mimetischen Phase als der notwendigen Vorstufe zur Sprache, allerdings nicht so, dass die Mimesis direkt auf Sprache abzielt sondern eher so, dass sich über viele kleine Zwischenschritte ein kognitives System im homo aufgebaut hat, das die Kernelemente ‚Erinnerung‘ (‚mime‘), ‚Nachahmung‘ (‚precise imitation‘), ‚Fertigkeit‘ (’skill‘) und ‚Gestik‘ (‚gesture‘) realisieren kann. Im Lernen der Kinder finden sich alle diese Elemente wieder und dieses Lernen setzt einen geeigneten sozialen Raum voraus, in dem es stattfinden kann. (vgl. SS.262-269)
8) [Anmerkung: Hier gilt leider das auch schon zuvor Festgestellte: so suggestiv diese Begriffe sein mögen, bei einer näheren Analyse fällt es schwer, die Kernelemente eindeutig zu identifizieren. Das spricht nicht unbedingt gegen Donald, sondern lässt erahnen, wie schwierig dieses Untersuchungsgebet ist, will man es wissenschaftlich fixieren. Das zentrale Problem liegt darin, dass wissenschaftliche Begriffe ihre Bedeutung nur insoweit besitzen, als sie (i) in einem theoretischen Modell verankert sind und (ii) dieses Modell einen klaren empirischen Bezug besitzt. Ein theoretisches Modell hat Donald bislang nicht vorgestellt. Dadurch fehlen für die Begriffe klare Kontexte. Der empirische Bezug ist sehr vage und sicherlich nicht einfach nachvollziehbar. Damit wird es schwierig. ]
9) [Anmerkung: Nehmen wir sein Kernelement ‚Erinnern‘ (‚mime‘). Der Begriff der ‚Erinnerung‘ ist in erster Linie ein Begriffe der Alltagssprache mit Bezug auf spezifische subjektive Erlebnisse, die jeder nur ‚für sich‘ hat; was ‚genau‘ damit gemeint ist, ist wissenschaftlich unklar. Will man ihn ‚objektivieren‘, dann müsste man versuchen, ‚Korrelate‘ des Erinnerns im beobachtbaren ‚Verhalten‘ aufzuweisen (eine Aufgabe der Verhaltenspsychologie mit Interesse am ‚Wissen‘), oder zusätzlich noch im Bereich ’neuronaler Prozesse‘ (eine Aufgabe der ‚Neuropsychologie‘). Im Falle des Verhaltensansatzes könnte man dann anhand von Experimenten z.B. herausfinden, dass das – im Verhalten nachweisbare – ‚Wiedererkennen‘ von bestimmten zuvor gesehenen Objekten nur funktioniert, wenn bestimmte Areale im Gehirn aktiv sind und – meistens, nicht immer – das subjektive ‚Erleben‘ des Erinnerns auftritt. Diese Experimente wurden viel hundertfach durchgeführt, machen aber deutlich, dass das Konzept des Erinnerns sehr komplex ist. Wieweit man diesen wissenschaftlichen Term dann im Bereich der archäologischen Artefakte rekonstruieren kann, ist sicher keine einfache Frage. Man wird, was Donald zu tun scheint, eher ‚indirekt‘ in dem Sinne schließen müssen, dass unter Voraussetzung einer bestimmten Modellvorstellung von ‚Erinnern‘ (die fehlt) bestimmte Artefakte Schlüsse auf Verhaltensweisen erlauben, die dann wiederum im Lichte des Modells ‚Erinnern‘ dahingehend gedeutet werden könnten, dass diese Verhaltensweisen Erinnern voraussetzen; ansonsten wären sie nicht ‚erklärbar‘. ]
10) [Anmerkung: Entsprechendes gilt von den anderen Schlüsselbegriffen ‚Nachahmung‘ (‚precise imitation‘), ‚Fertigkeit‘ (’skill‘) und ‚Gestik‘ (‚gesture‘). Diese sind mindestens so komplex wie der Begriff ‚Erinnern‘. Nach meiner Einschätzung sind diese drei Begriffe in keinem bekannten Buch der Psychologie wissenschaftlich wirklich erschöpfend ‚erklärt‘ (was an zahlreichen schwierigen Randbedingungen liegt, die unsere wissenschaftlichen Möglichkeiten (noch?) überfordern). Da jeder zumindest ansatzweise ein paar Vorstellungen mit jedem dieser Begriffe verknüpft, wird sich jeder Szenarien ausmalen können, in denen diese Begriffe vorkommen, aber ob diese selbst vorgestellten Prozesse mit den Prozessen etwas zu tun haben, die tatsächlich in einem Wesen von der Art ‚homo‘ stattgefunden haben, ist mehr als offen. Für mich verliert der Text von Donald hier immer mehr an Boden: anregend, spekulativ, aber was erklärt er tatsächlich?]
11) [Anmerkung: Obwohl ich das Buch bis zu Ende gelesen habe, werde ich die Besprechung hier abbrechen. So anregend der Text war, im reflektierenden Nacherzählen wird deutlich, dass er zu spekulativ ist und der ‚Wahrheitsgehalt‘ seiner Sätze ist einfach zu nebulös. Möglicherweise bin ich hier ein bisschen zu ‚verseucht‘, da ich an ein ‚harten‘ Theorie des ‚emergenten Geistes‘ arbeite, die sowohl vollständig formal ist wie auch vollständig kontrolliert durch empirische Experimente. ‚Wahre‘ Theorien sind in der Regel auch ‚einfacher‘ als spekulative Texte, da die Rekonstruktion von ‚Komplexität‘ in der Regel auf ‚einfache‘ Elemente führt, deren Art und Weise des ‚Zusammenwirkens‘ die (emergente) Komplexität für Beobachter erzeugt. Obwohl unser Körper aus ca. 14 Billionen einzelnen Zellen besteht, erfahren wir nicht 14 Billionen ‚Einzelteile‘ sondern erleben (glücklicherweise) ein unfassbares ‚Zusammenspiel‘ dieser Einzelzellen in Form eines Körpers und körperlicher Prozesse, die auf unvorstellbar komplexe Weise miteinander ‚interagieren‘. Und dieses unfassbar komplexe Zusammenspiel resultiert aus den ‚impliziten Funktionen‘ dieser Einzelteile, Funktionen, die als solche nicht ’sichtbar‘ sind. Ich schätze, wir haben noch einen sehr weiten Weg zu gehen, bis wir das alles wirklich verstehen.]
12) [Anmerkung: Der Ausdruck ‚unfassbar komplex‘ bezieht sich auf den Umstand, dass im Falle des menschlichen Körpers (einschliesslich des Gehirns) ein Sachverhalt vorliegt, der unsere aktuellen kognitiven Fähigkeiten des Begreifens real sprengt. Selbst wenn wir wollen, uns fehlen bislang die kognitiven Mittel, um solch eine Komplexität zu bearbeiten. Neben sehr konkret-realen Faktoren, die dies andeuten, gibt es philosophisch-mathematische Argumente, nach denen das vollständige und konsistente ‚Begreifen‘ des ‚Begreifens‘ prinzipiell unmöglich ist. Ich erinnere nur an Godel 1931/ Turing 1936.]
QUELLENNACHWEISE
Ein älteres Buch von Donald:
Merlin Donald, Origins of the Modern Mind. Three stages in the evolution of culture and cognition. Cambridge (MA) – London: Harvard University Press, 1991
/* Anmerkung: In diesem Buch gibt Donald erheblich konkretere Aufweise und Nachweise als in dem Buch von 2001 */
Gödel, K;. Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I, In: Monatshefte Math.Phys., vol.38(1931),pp:175-198
Gödel, K.; Remarks before the princeton bicentennial conference on problems in mathematics, 1946. In: Martin Davis, 1965: pp.84-87
Turing, A.M.; Intelligence Service. Schriften, ed. by Dotzler, B.; Kittler, F.; Berlin: Brinkmann & Bose, 1987, ISBN 3-922660-2-3
Turing, A. M. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem. In: Proc. London Math. Soc., Ser.2, vol.42(1936), pp.230-265; received May 25, 1936; Appendix added August 28; read November 12, 1936; corr. Ibid. vol.43(1937), pp.544-546. Turing’s paper appeared in Part 2 of vol.42 which was issued in December 1936 (Reprint in M.DAVIS 1965, pp.116-151; corr. ibid. pp.151-154).(an online version at: http://www.comlab.ox.ac.uk/activities/ieg/e-library/sources/tp2-ie.pdf, last accesss Sept-30, 2012))
Turing, A.M. Computing machinery and intelligence. Mind, 59, 433-460. 1950
Einen Überblick über alle bisherigen Blogeinträge nach Titeln findet sich HIER.
1) Das siebte Kapitel ist überschrieben ‚The First Hybrid Minds on Earth‘ (etwa: ‚Die ersten hybriden Geister auf der Erde‘). (S.252)
2) [Anmerkung: Das Problem ist, dass es für den Plural des englischen Begriffs ‚minds‘ in diesem Kontext keine direkte Übersetzung gibt. Die Übersetzung ‚Geister‘ ist eher irreführend, da mit ‚Geister‘ im Deutschen etwas anderes assoziiert wird als mit dem Plural von ‚minds‘. Das liegt daran, dass der deutsche Singular ‚Geist‘ einmal die ‚geistige Kapazität‘ im allgemeinen meinen kann, aber auch ein ontologisch schillerndes Wesen, das als ‚Geist‘ zwar ‚irgendwie‘ da ist, aber nicht so, wie ein reales Wesen. Von der ‚geistigen Kapazität‘ im Singular gibt es im Deutschen aber keinen wirklichen Plural, also die ‚geistige Kapazität‘ in vielfachen Ausprägungen, viele ‚reale‘ Wesen mit einem ‚realen‘ Geist. Die Übersetzung von ‚mind‘ als ‚Verstand‘ oder ‚Vernunft‘ ist nicht ganz falsch, aber auch nicht ganz richtig. Aber auch von ‚Verstand‘ und ‚Vernunft‘ gibt es im Deutschen keinen Plural! Das ist eigentlich interessant. Warum kann man im Deutschen von ‚Geist‘, ‚Verstand‘ und ‚Vernunft‘ nicht im Plural sprechen bzw. denken? Faktisch sind diese Eigenschaften an individuelle Körper gebunden, von denen es viele gibt. Warum kann man im Deutschen dann nicht von ‚den Geistern‘, den ‚Verständen‘, ‚den Vernünften‘ sprechen? Ich denke, hier zeigt sich in der Sprache etwas, das man nicht so einfach hinnehmen sollte.]
3) Das Kapitel startet mit der These, dass die Entwicklung ’symbolischer Fähigkeiten‘ (’symbolic skills‘) nicht durch Beschränkung auf ein isoliertes Gehirn alleine erklärt werden können, da es sich um Phänomene handelt, die ‚inhärent vernetzte Phänomene‘ (‚inherent network phenomena‘) sind.(vgl. S.252)
4) [Anmerkung: Wenn ich einen Körper als Ansammlung von vielen Zellen (ca. 14 Billionen, 14 * 10^12) verstehe, die in ihrer Ausformung von einem genetischen Bauplan und seiner ‚Umsetzung‘ in Form von ‚Wachstum‘ abhängig sind, dann kann ich die genetische und die ontogenetische Maschinerie natürlich bis zu einem gewissen Grad beschreiben, ohne explizit Bezug auf externe Faktoren zu nehmen. Eine solche Beschreibung ist auch nicht ‚falsch‘, da das, was ich beschreibe, ja empirisch aufweisbar ist. Dennoch kann diese empirische nicht falsche Beschreibung in ihrem Verzicht auf korrelierende Kontext-Faktoren möglicherweise entscheidende Faktoren ‚unterschlagen‘ (‚verdrängen‘,…). Dies wäre dann der Fall, wenn sich die ‚körperinternen‘ Faktoren in ihren Veränderungen nur ‚verstehen lassen würden‘, wenn man die korrelierenden Faktoren einbeziehen würde. Verstehen ist aber relativ, kriterienabhängig: welche Eigenschaften erscheinen einem ‚wichtig‘, so dass man sie in eine Erklärung einbeziehen möchte? ]
5) [Anmerkung: In einer empirischen Erklärung gelten nur Phänomene, die notwendig sind, um das Auftreten eines bestimmten Phänomens auch in Form einer Voraussage ‚erklären‘ zu können, etwa: Wenn X gegeben ist, dann wird Y mit einer Wahrscheinlichkeit von p auftreten. Wenn ich mehrere biologische Arten A1, …, Ak habe, die eine Eigenschaft P0 gemeinsam haben, sich aber jeweils in mindestens einer Eigenschaft P1, …, Pk voneinander unterscheiden, dann würde eine Beschränkung auf P0 zwar nicht falsch sein, aber eben nicht alles erklären. Um die Art Ai in ihrer Besonderheit erklären zu können, müsste ich die Eigenschaften P0 + Pi erklären, nicht nur P0 alleine.]
6) [Anmerkung: Wie im Falle biologischer Systeme bekannt, entwickeln sich besondere Arten Ai mit einer Spezialeigenschaft Pi in der Regel immer in Abhängigkeit von einer besonderen Umgebungseigenschaften Ei. Dies bedeutet, man kann das Auftreten der Eigenschaft Pi bei der Art Ai nicht ‚verstehen‘, wenn man die korrelierende Eigenschaft Ei nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund betrachtet die moderne Biologie biologische Systeme Ai niemals isoliert, sondern immer nur im Kontext von jeweiligen umgebenden Lebensräumen Ei und die ‚Wechselwirkungen‘ zwischen Umgebung und der Population der Art Ai. Diese Wechselwirkungen setzen sich zusammen aus individuellen Eigenschaften des jeweiligen individuellen biologischen Systems (z.B. spezifische Wahrnehmungsfähigkeit, Verdauungsfähigkeit, Bewegungsform, usw.) und verbunden damit mit der Zahl der Nachkommen während der Lebenszeit. Die individuellen Fähigkeiten erweisen ihre Bedeutung in der Fähigkeit, dass die Population als Ganze in jeder Generation über hinreichend viele und fähige Nachkommen verfügt. Diese Sicht der Dinge war in der Biologie nicht immer schon da; sie musste Schritt für Schritt erarbeitet werden.]
7) [Anmerkung: Die These von Donald , dass man den Kontext einbeziehen muss, ist von daher einerseits nichts grundlegend Neues. Andererseits legt er den Finger auf Kontexteigenschaften, die als solche qualitativ verschieden sind von den vorausgehenden. ‚Symbole‘ sind vieldeutige Werkzeuge, die der Mensch so in der Natur nicht vorgefunden, sondern die er selber geschaffen hat. In dem Maße, wie er sie geschaffen hat, können sie zu einem Teil seiner Umgebung werden, die wie die ’natürliche‘ Umgebung auf ihn ‚einwirken‘ kann. Und hier kommt die nächste Besonderheit: Symbole als Umgebung wirken nicht nur physisch auf den Menschen ein wie die natürliche Natur, sondern sie beeinflussen die gedanklichen Prozesse des Menschen, sie bilden ‚Formen‘, ‚Muster‘, ‚Regeln‘, Strukturen‘, ‚Inhalte‘ usw. der gedanklichen Prozesse, mit Hilfe deren sich der Mensch in seiner Welt ‚orientiert‘. Die Orientierung besteht darin, dass der Mensch ‚im Medium seiner Gedanken‘ seine Wahrnehmungen von der Welt (und sich selbst) ‚interpretiert‘. Anders gesagt: mit den Symbolen als Werkzeug schafft der Mensch eine Umgebung, die auf ihn zurückwirken kann, und mit Hilfe von der er die Welt interpretiert; eine bizarre ‚Rückkopplung‘. Dies ist keine genetisch-ontogenetisch vermittelte Koevolution sondern eine symbolisch vermittelte Koevolution ‚mit sich selbst‘; das ist eine neue Qualität. Der Mensch schafft sich in symbolischen Räumen ein Medium, das als dieses Medium auf sein Denken zurückwirkt und darin permanent sein Medium verändert.]
8) [Anmerkung: Verglichen mit der genetischen basierten Evolution ist diese Art von symbolischer Koevolution um Dimensionen schneller. Durch die ‚Ungleichzeitigkeit‘ von genetischer und symbolischer Koevolution ist ein massiver Konflikt vorprogrammiert: wird die schnellere symbolische Evolution die langsamere genetische Evolution letztlich strukturell verändern können (durch ‚Gentechnik‘) oder wird die symbolische Evolution durch Schaffung eines ‚künstlichen Geistes‘ die genetische Evolution überflüssig machen? ]
9) Diese These bedeutet im Fall der Sprache, dass es – nach Donald — nicht die Fähigkeit zum Sprechen als solche war, die zum Phänomen der Sprache in ihrem vollem Umfang geführt hat, sondern in der Bildung von ‚gedanklichen Gemeinschaften‘ (‚cognitive communities‘). Dies bedeutet, das Zusammensein und das Zusammenwirken von mehreren Menschen als solchen muss gegeben gewesen sein, damit sich aus einem elementaren ‚Sprechen‘ ein ‚Sprache‘ entwickeln konnte. (vgl. SS.252-254)
10) [Anmerkung: So suggestiv diese Formulierungen von Donald klingen mögen, so erscheint mir doch Vorsicht geboten. Wie schon das einfache Beispiel mit den beiden Nervenzellen A und B andeutete, die ein UND oder OR-Gatter realisieren: der einzelnen Zelle kann man dies Eigenschaft nicht ansehen. Noch kann man sagen, dass A sich nur so entwickeln konnte, weil es B gab (oder umgekehrt); in dem Falle reicht es aus, dass sowohl A als auch B bestimmte Grundeigenschaften besitzen, die in Kombination unterschiedliche Funktionen ‚zeigen‘. Das gleiche gilt für Atome; auch wenn man nicht sagt, dass Wasserstoff ‚H‘ sich bilden musste, weil es Sauerstoff ‚O‘ gab (oder umgekehrt), gilt, dass eine Kombination von ‚H‘ und ‚O‘ zu ‚H2O‘ möglich ist und dann in dieser Kombination ’neue‘ Eigenschaften zeigt. M.a.W. das Vorkommen von einzelnen Gehirnen im Rahmen einer Population bedeutet, dass die Gehirne ‚ihre eigene Umgebung‘ sind. Das Besondere wäre nicht die Umgebung als solche, sondern die Tatsache, dass Gehirne spezielle Eigenschaften besitzen, die, wenn sie auf ein anderes Gehirn treffen, ’sichtbar‘ werden. Im Falle der Sprache als einem vernetzten Beziehungssystem von ‚Sprachmaterial‘ (‚token‘) ‚Z‘, möglichem ‚intentionalem Gegenstand‘ ‚O'(‚real‘ oder ‚gedacht‘), ‚gewusster Bedeutungsbeziehung‘ ‚B: Z <---> O‘ und einem ’semiotischen System‘ ‚S‘ als Träger und Realisator dieser Bedeutungsbeziehungen, sind Gehirne in einem Körper – soweit wir sie kennen – die idealen Mediatoren für Sprache: Gehirne können intentionale Gegenstände O ‚repräsentieren‘, sie können Zeichenmaterial Z ‚produzieren‘, sie können beliebige Bedeutungsbeziehungen B realisieren, und sie können diese Fähigkeiten als dynamische Systeme kontinuierlich einsetzen. Dies bedeutet, die Präsenz von mindestens zwei Gehirnen bietet alle Voraussetzungen dafür, dass sich Sprache bilden kann. ]
11) [Anmerkung: Vor diesem Hintergrund erscheint es bemerkenswert, dass die Wissenschaft sich bislang so schwer tut, Sprachbildungsprozesse mit dem Computer nach zu vollziehen. Seit den pionierhaften Talking-Heads Experimenten eines Luc Steels sind wir nicht viel weiter gekommen (siehe Quellen unten) (vergleicht man die Forschungsmittel, die generell ausgegeben werden mit jenen, die für Forschungen zur künstlichen Intelligenz ausgegeben werden, so ist der Betrag für künstliche Intelligenz so niedrig, dass man ihn kaum in Prozenten ausdrücken kann. Aber ich bezweifle, ob es nur am Geld liegt.]
12) Das erste, was Kinder in solchen gedanklichen Gemeinschaften lernen müssen, das ist ein Satz von ‚reziproken Verhaltensmustern‘, in denen man sich wechselseitig der Aufmerksamkeit versichern kann. Dies wiederum geht nur, sofern die Gedächtnisstrukturen hinreichend differenziert sind. Objekte, Relationen, Strukturen, Rollen, Abläufe usw. müssen erinnert werden können; Selbstmodelle und Fremdmodelle, die Metareflexionen voraussetzen. Dies alles impliziert komplexe Lernprozesse, die wiederum Zeit brauchen und entsprechende soziale Umgebungen, die dazu beitragen, dass bestimmte Muster ’sozial einprogrammiert‘ werden. (vgl.SS.254-257)
13) [Anmerkung: Aufgrund des nachweisbaren Zusammenhangs zwischen bestimmten Umgebungseigenschaften Ei und bestimmten Eigenschaften Pi einer bestimmten Art Ai ist die Versuchung groß, diesen Zusammenhang ‚kausal‘ zu interpretieren, also im Sinne ‚weil‘ es Ei gibt, daher bildete sich Pi heraus. Mir scheint, dies ist – wenn überhaupt – höchstens die ‚halbe Wahrheit‘. Bedenkt man die Funktionsweise der genetischen basierten Evolution, so ist die primäre Quelle von möglichen Strukturen das Wechselspiel von Selbstreproduktion des genetischen Codes und der molekularen Übersetzung des Codes in Proteinstrukturen als Ontogenese. Dies bedeutet, dass – egal welche Umgebungseigenschaften jeweils gegeben sind – primär der verfügbare genetische Code und dessen molekulare Übersetzung darüber entscheidet, was sich überhaupt an Strukturen bilden kann. So könnte es grundsätzlich auch so sein, dass die Menge der genetisch bedingten Strukturen grundsätzlich nicht zu den umgebungsmäßig gegebenen Eigenschaften Ei passen würde. In diesem Fall könnten die Umgebungseigenschaften niemals ‚bewirken‘, dass sich ‚geeignete‘ Strukturen bilden. Der Eindruck von möglichen kausalen Zusammenhängen ist ‚beobachterabhängig‘ und eher ein ‚Artefakt des Denkens‘. Dass es zu scheinbaren ‚Anpassungen‘ kommen kann ist zwar ein ‚Auswahlprozesse‘ (Selektion‘), aber nicht in dem Sinne, dass die gegebenen Umgebungseigenschaften Ei aller erst die speziellen genetischen Eigenschaften Gi schaffen, die zu den phänotypischen Eigenschaften Pi führen, sondern weil der genetische und ontogenetische Prozess ‚von sich aus‘ die Eigenschaften Gi bereitstellen kann bzw. sie bereitgestellt hatte können diese dann ’selektiert‘ werden, weil jene Phänotypen, die aus diesen Gi hervorgegangen sind, mehr Nachkommen haben, als jene Phänotypen, die aus einem anderen Genotyp Gj hervorgegangen sind. Die Dramaturgie von geologischem Erdprozess und genetisch basierter Evolution ist damit in keiner Weise aufgeklärt; hier gibt es mehr Fragen als Antworten.‘]
14) Donald ergänzt seine Bemerkungen zum Gedächtnis dahingehend, dass er für das menschliche Gedächtnis postuliert, dass es die beobachtbaren Verhaltensleistungen nur unterstützen kann, wenn es in viele funktional differenzierte Bereich aufgegliedert ist, die parallel arbeiten können. So müssten wir grundsätzlich unterscheiden können zwischen ‚Selbst‘ und ‚Anderer‘, ‚Gegenwart‘, ‚Vergangenheit‘ und ‚Zukunft‘. (vgl. SS.257-259)
15) [Anmerkung: Es ist interessant, wie vage und allgemein die Aussagen zum Gedächtnis sind, obgleich doch gerade das Gedächtnis so zentral sein soll für die symbolisch vermittelte Kultur (ein ähnliches Phänomen war bei Norman zu beobachten. Auch bei ihm waren die Aussagen zum Gedächtnis sehr vage, plakativ, nicht durch harte empirische Modellbildung abgesicherten. Andererseits, wenn man sieht, wie schwer sich selbst die neuesten neurowissenschaftlichen Forschungen zum Raumgedächtnis und episodischen Gedächtnis tun, dann darf man Donald hier nicht zu hart kritisieren. Aber zumindest sollte er dann darauf hinweisen, dass es ziemlich spekulativ ist, was er da sagt…]
LITERATURHINWEISE
Steels, L.; Cooperation between distributed agents through self-organisation, Intelligent Robots and Systems ’90. ‚Towards a New Frontier of Applications‘, Proceedings. IROS ’90. IEEE International Workshop on, pp. 8 – 14 supl, 1990
Steels, Luc (1990) „Components of Expertise“ , AI Magazine Volume 11 Number 2 (1990), pp. 28-49.
Steels, L.; Mathematical analysis of behavior systems, From Perception to Action Conference, 1994., Proceedings, pp. 88 – 95, 1994
Steels, L.; A self-organizing spatial vocabulary, Artificial Life Journal, 2(3), pp. 319-332, 1995
Steels, L.; Language Games for Autonomous Robots, IEEE Intelligent Systems , Volume 16 Issue 5, pp.16 – 22, 2001
Steels, Luc; (2001) Grounding Symbols through Evolutionary Language Games. In: Cangelosi A. and Parisi D. (Eds.) Simulating the Evolution of Language Springer.
Steels, L.; Evolving grounded communication for robots, Trends in Cognitive Science 7(7), July 2003, pp.308 – 312
Steels, L.; Semiotic Dynamics for Embodied Agents, Intelligent Systems, IEEE, Volume: 21 , Issue: 3, pp. 32 – 38, 2006
Steels, L.; The Symbol Grounding Problem has been solved. So What’s Next?, In Glenberg, A.; Graesser, A.; Vega, M. de; (Eds.), Symbols, Embodiment, and Meaning, Oxford University Press, pp. 506-557, 2008
Steels, L.; Work on Symbol Grounding now needs concrete Experimentation, Intern. J. of Signs and Semiotic Systems, 1(1), pp. 57-58, 2011
Steels, Luc (2011) „Design Patterns in Fluid Construction Grammar“ , Amsterdam: John Benjamins Pub.
Steels, Luc (2011) „Modeling the cultural evolution of language.“ Physics of Life Reviews, 8(4) pp. 339-356.
Merlin Donald, A Mind So Rare. The Evolution of Human Consciousness. New York – London: W.W.Norton & Company, 2001
Zur Person von Merlin Donald gibt es einen Eintrag in der englischen Wikipedia und einen kurzen Text der Case Western University. Das aktuelle Buch ist eine Art Weiterentwickung seines Buches von 1991 (s.u.).
1) Dass ich bei einem Buch nur ausgewählte Kapitel bespreche ist neu. Liegt aber darin begründet, dass die im Kontext dieses Blogs interessante Thesen sich erst in den Schlusskapiteln finden (und weil die knappe Zeit eine Auswahl erzwingt).
2) Im Vorwort (‚Prologue‘) (vgl. SS.X – XIV) macht Donald darauf aufmerksam dass wissenschaftlicher Fortschritt nicht selten erst möglich wurde, wenn wir anscheinend gültige alltäglich Wahrheiten als trügerisch und falsch erkannt haben (z.B. erwiesen sich die Atome Demokrits im Laufe der Zeit nicht nur nicht als nicht ’solide‘, sondern die Unterscheidung zwischen Energie und Materie brach grundsätzlich in sich zusammen). Ähnlich erwiesen sich viele Anschauungen der Philosophie und der Psychologie über den menschlichen Geist als Täuschungen. Die Realität unserer Körper bestätigt keine einzige der Anschauungen der letzten Jahrtausende. Ein Schwerpunkt des Buches von Donald liegt darin, dass er die Besonderheit des menschlichen Geistes nicht in der Besonderheit der spezifischen Beschaffenheit des Gehirns alleine liegt (wenngleich es welche aufweist), sondern in der Fähigkeit, ‚Kultur‘ (‚culture‘) hervorzubringen und zu assimilieren. (vgl. S.XIII) Der menschliche ‚Geist‘ (‚mind‘) existiert nicht ‚für sich‘, sondern nur eingewoben in das Netzwerk einer Kultur. Für sich genommen ist ein einzelnes Gehirn isoliert, eingeschlossen in einen Körper, vollständig ’solipsistisch‘. Und es ist eine spannende Frage, wie es möglich war, dass die einzelnen Gehirne ihre Isoliertheit und Gefangenschaft im einzelnen Körper entkommen konnten.
3) Im Kap.1 zeichnet er ein wenig das Spannungsverhältnis zwischen dem Thema ‚Bewusstsein‘ einerseits und dem Thema ‚Evolution‘ andererseits nach. Im Allgemeinen sehen – nach Donald – Vertreter der Evolutionstheorie das Phänomen des Bewusstseins als etwas an, das ganz und gar unwissenschaftlich ist. (vgl. S.1) Als ‚Anti-Bewusstseins-Denker‘ nennt er ausdrücklich die Namen Daniel Dennett (der sich selbst als ‚Philosoph‘ bezeichnet) und den Psychologen Stephen Pinker. (vgl. S.1f) Die Grundthese von diesen beiden und anderen, die Donald nur ‚evolutionäre Hardliner‘ nennt, besteht nach Donald darin, dass sie die ‚Gene‘ und die ‚Maschinerie der Neuronen‘ zu den eigentlichen ‚Akteuren‘ erklären und dem Phänomen des Bewusstseins nur eine ephemere Rolle zubilligen. Die Erfolge der künstlichen Intelligenzforschung nutzen sie dann als zusätzlichen Hinweis darauf, dass man für die Erklärung sogenannter ‚geistiger Eigenschaften‘ keine speziellen ‚geistigen Eigenschaften‘ benötigt, sondern dass die normale ‚Hardware‘ – also sowohl die Chips der Computer wie die Zellen des Gehirns – ausreiche, um diese ‚Geistigkeit‘ – auch in Form eines ‚Bewusstseins‘ – zu erzeugen. (vgl. S.2f) Entsprechend sind auch emergente Phänomene wie ‚Kultur‘ nur Ausstülpungen der zugrunde liegenden ‚Hardware‘. (vgl. S.3) Richard Dawkins hat in diesem Kontext das Denkmodell der ‚Meme‘ eingeführt; diese sieht er in Analogie zu den Genen als Grundelemente kulturellen Denkens.(vgl. S.4) Der einzelne Mensch ist nach Donald in diesem Modell von Dawkins ein willenloses Etwas, von ‚unten‘ determiniert durch die Gene und die übermächtige Hardware des Körpers, von außen durch eine vorgegebene Umwelt und dann, zusätzlich, durch die Meme der Kultur, die von außen in ihn eindringen und seine Wahrnehmung und sein Denken steuern.(vgl. S.4)
4) Diesem das Bewusstsein herunter spielende Denken setzt Donald zahlreiche empirische Befunde entgegen (Oliver Sacks, Melvyn Goodale, A.D.Milner, Tony Marcel, Ariel Mack, Irvin Rock, Peter Juszyck), die alle zusammen die Hypothese unterstützen sollen, dass nahezu alle wichtigen Lernleistungen ganz bestimmte Aufmerksamkeitsleistungen und Bewusstheit voraussetzen. Nachdem man etwas mit Aufmerksamkeit und Bewusstsein gelernt hat, kann man es oft ‚automatisieren‘. Außerdem zeigt sich, dass diese charakteristischen ‚Bewusstheiten‘ mit bestimmten Gehirnarealen korrelieren; werden diese beschädigt sind diese Bewusstheiten nicht mehr verfügbar. (vgl. SS.4-7)
5) Donald sieht sich selbst nicht im Gegensatz zu einer evolutionären Sicht der Entstehung des Lebens. Im Gegensatz zu jenen, die er evolutionäre Hardliner nennt, betrachtet er aber das Phänomen des Bewusstseins, so, wie es sich bei den Menschen dann zeigte, als eine Entwicklung, die etwas Besonderes repräsentiert, das den Menschen von anderen Lebewesen unterscheidet. Natürlich gibt es reale Veränderungen im Gehirn selbst, die nachweisbar sind, aber diese Veränderungen der ‚Hardware‘ erklärt als solche nicht den zusätzlichen ‚Funktionszuwachs‘, der letztlich der Schlüssel zu allem ist, was den Menschen von den anderen Lebewesen markant unterscheidet; das Phänomen der ‚Sprachen‘ ist hier nur ein Aspekt, wenngleich vielleicht ein sehr zentraler. Während alle anderen Lebewesen – soweit wir heute erkennen können – weitgehend von ihren genetisch induzierten Programmen bestimmt sind, hat der Mensch die Fähigkeit erlangt, durch sein Selbstbewusstsein und durch seine Sprachfähigkeit die vorgegebenen Bahnen eindrücklich und nachhaltig aufzubrechen, nicht nur einmal, sondern andauernd. (vgl. S.7f)
6) Donald gibt auch zu, dass er selbst noch keine ‚Theorie des Selbstbewusstseins‘ im engeren Sinn habe und er sieht auch nicht, dass es solch eine Theorie in naher Zukunft geben könnte. Was er aber versucht, das ist die Inblicknahme des Phänomens ‚Selbstbewusstsein‘ in all seinen Manifestationen, in der Hoffnung, dass dann in der Zukunft vielleicht so langsam eine Theorie entstehen könnte, die diese Manifestationen in Beziehung setzen kann zu der zugrunde liegenden Maschinerie.(vgl. S.8f)
7) [Anmerkung: Donald benutzt ohne erkennbare Logik verschiedene Wortmarken abwechselnd, wenn er von (Selbst-)Bewusstsein spricht, z.B. ‚awareness‘, ‚consciousness‘, ’subjective awareness‘. Mir kommt es so vor, als ob die Wortmarke ‚conscsiousness‘ am häufigsten vorkommt. ]
8) Nach Donald fängt das Problem auch schon mit der Schwierigkeit einer klaren Definition an. Er selbst lehnt es ab, das Phänomen des ‚Selbstbewusstseins‘ z.B. auf reine ’sensorische Empfindung‘ oder auf ‚Sprache‘ zu reduzieren. Für ihn zeigt sich das Phänomen auf vielen Ebenen und in vielen Brennpunkten gleichzeitig und es ist zugleich tief verwurzelt in einem evolutionären Prozess. Unsere Art, Dinge ‚bewusst‘ tun zu können zeichnet uns aus vor allen anderen Arten. (vgl. SS.8-10) Dies schließt nicht aus, dass wir Teile unsere zerebralen Maschinerie mit anderen Lebewesen teilen, aber eben nicht alles. (vgl. S.10f) Und das Besondere des Menschen ist eben, dass seine zerebrale Maschinerie nicht nur Sprache und Kultur ermöglicht, sondern – und das ist das absolut Besondere – dass Sprache und Kultur auf den einzelnen Menschen so zurückwirken können, dass er als Teil von Sprache und Kultur einfach ein ‚anderes Wesen‘ wird als ohne diese beiden Elemente. (vgl. S.11)
9) [Anmerkung: Der Text von Donald liest sich recht packend, fast dramatisch. Man spürt, wie er mit den starken Tendenzen in Wissenschaft und Philosophie ringt, das Phänomen des Selbstbewusstseins ‚klein zu reden‘, es ‚weg zu reden‘. Während man es bei empirischen Wissenschaftlern fast noch verstehen kann, dass sie eine ’natürliche Scheu‘ vor zu komplexen Phänomenen haben, die sich einer einfachen empirischen Analyse entziehen, gewinnt es bei Menschen, die sich Philosophen nennen, dann schon fast bizarre Züge. Andererseits, auch das ‚Kleinreden‘ von Phänomenen kann seinen Wert haben und die Position eines Daniel Dennett hat in ihrer Radikalität so manchen vielleicht aufgeschreckt und dazu gebracht, doch auch einmal selbst über das Phänomen Selbstbewusstsein nachzudenken und nicht nur ’nachdenken zu lassen‘.]
10) [Anmerkung: Wie bei allen ‚emergenten‘ Phänomenen (z.B. ‚Wärme‘, ‚Phänotypen‘, ‚Verhalten‘ usw.) ist es natürlich immer am einfachsten sich einer Erklärung ganz zu verweigern und einfach nur auf die hervorbringenden Einzelelemente zu verweisen, die mit dem emergenten Phänomen korrelieren. So sind die einzelnen neuronalen Zellen in einem Nervensystem als solche aufweisbar und man kann einzelne ihrer Eigenschaften ‚messen‘. Aber mit noch so vielem Aufweisen einzelner Zellen kann man das Gesamtverhalten von z.B. nur zwei einzelnen Zellen NICHT erklären, die sich z.B. wie ein logisches Gatter (UND, ODER) verhalten. Von einer ‚höheren Betrachtungsebene‘ aus ist klar, dass es genau diese logische Struktur ist, die da ‚am Werke‘ ist, aber diese logische Struktur als solche ist kein ‚Objekt‘ wie die einzelnen, beteiligten Zellen. Die logische Struktur ist eine ‚Funktion‘ die sich ‚implizit im Verhalten zeigt‘, wenn man das Verhalten entsprechend ‚betrachtet‘. D.h. im ‚Zusammenwirken‘ beider einzelner Zellen zeigt sich eine ‚Eigenschaft‘, die sie beide ‚zusammen‘ haben, aber nur zusammen; bei Betrachtung jeder Zelle für sich würde diese Eigenschaft nicht sichtbar werden. Die Frage ist dann, wie man den ‚ontologischen Status‘ dieser ‚gemeinsamen Eigenschaft‘ bewertet. Die gemeinsame Eigenschaft ist ‚manifest‘, ‚real‘ beim ‚Zusammenwirken‘ und auch nur für denjenigen, der das Zusammenwirken als Zusammenwirken ‚beobachtet‘. Ohne einen Beobachter werden sich beide Zellen – nach unserem Wissen – genauso verhalten, aber für den menschlichen Erkenntnisraum erschließt sich dieser Sachverhalt nur, wenn es wenigstens einen menschlichen Beobachter gibt, der speziell auf das Zusammenwirken der beiden Zellen achtet und der darüber hinaus in der Lage ist, ein ‚Konzept‘ wie das des ‚logischen Gatters‘ oder einer ‚boolschen logischen Funktion‘ zu denken. Jemand, der keine Ahnung von Logik hat, würde das Verhalten der beiden Zellen, obgleich es da wäre, gar nicht wahrnehmen. ]
11) [Anmerkung: Das emergente Phänomen des Selbstbewusstseins ist zwar um ein Unendliches komplexer als unser Zwei-Neuronen-Modell eines logischen Gatters (es gibt ca. 100 Mrd. Nervenzellen die mit dem Phänomen des Selbstbewusstseins korrelieren…), es ist aber strukturell sehr ähnlich. Sollte es spezielle Verhaltenseigenschaften der 100 Mrd. Neuronen geben, die sich eben nur in ihrem Zusammenwirken zeigen, und zwar als ‚reale‘ Eigenschaften, dann wäre es eine Form von ‚kognitiver Blindheit‘, diese nicht wahrzunehmen, nur weil man die dazu notwendigen begrifflichen Konzepte nicht parat hätte. Bei Dennett und Pinker könnte man – wenn man Donald liest – den Verdacht hegen, dass sie von solch einer Spielart ‚kognitiver Blindheit‘ betroffen sind, dass sie nicht einmal im Ansatz anzunehmen scheinen, dass es reale komplexe Eigenschaften geben kann, die sich nur im Zusammenspiel von vielen einzelnen Elementen – in ‚emergenter‘ Weise, wie man so schön sagt – zeigen können. Wenn man bedenkt, wie schwer wir uns mit unserem Denken tun, schon bei vergleichsweise einfachen emergenten Phänomenen (z.B. bei logischen Sachverhalten mit nur ein paar Duzent logischen Operatoren) den Überblick zu behalten, dann wundert es vielleicht nicht, wenn wir bei so unendlich komplexen Phänomen wie den verschiedenen Verhaltenseigenschaften des Gehirns uns eher auf die ‚kognitive Flucht‘ begeben als uns der mühsamen Analyse ihrer impliziten Logik zu unterziehen. ]
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QUELLENNACHWEISE
Ein älteres Buch von Donald:
Merlin Donald, Origins of the Modern Mind. Three stages in the evolution of culture and cognition. Cambridge (MA) – London: Harvard University Press, 1991
3) Im Blog geht es auf der persönlichen Seite um die Klärung der eigenen Fragen und Gedanken; auf der offiziellen Ebene geht es um eine philosophische Auseinandersetzung mit dem heute verfügbaren Wissen um unsere gemeinsame Welt. Dabei kam es bislang schon zu erstaunlichen Umakzentuierungen. Aus meiner Sicht besonders stimulierend ist die Klärung des Verhältnisses von Philosophie und Wissenschaft (Wissenschaft als Untergebiet der Philosophie), Philosophie und Kunst (Kunst ist der kreative Teil des Denkens), Philosophie und Theologie (Theologie als jener Teil der Philosophie, der sich speziell mit der Frage der möglichen ‚Botschaft in allem‘ beschäftigt und den sich daraus ergebenden spezifischen Anforderungen an den einzelnen (Spiritualität)). Eine Konsequenz vom letzten Punkt scheint zu sein, dass alle bisherigen Religionen damit in einer einzigen Religion münden, in einem Universum, mit einem Sinn für alle (was nicht heißt, dass alle den einen Sinn in gleicher Weise ‚interpretieren‘).
EMERGING MIND PROJECT – INM 11.Juni 2013
4) Am 11.Juni 2013 gab es im Institut für neue Medien (INM)(Frankfurt) eine erste öffentliche Veranstaltung im Rahmen der unplugged heads Reihe, die sich offiziell dem Emerging Mind Projekt widmete. Michael Klein (Mitgründer und Direktor des INMs), Gerd Doeben-Henisch (Professur für ‚Dynamisches Wissen‘ an der FH Frankfurt, Mitgründer und Vorstand des INM), Manfred Faßler (Professor am Institut für Kulturanthropologie und Europäische Ethnologie an der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Seine Forschungs- und Lehrbereiche sind die Medienevolution und medienintegrierte Wissenskulturen. )
5) Dieses Treffen diente dem Zweck, das öffentliche Gespräch zum Projekt zu eröffnen und war – auch entsprechend der offenen Gesprächskultur der unplugged heads Reihe – sehr locker. Im Folgenden folgt keine Beschreibung dieses Gesprächs sondern ein paar Gedanken, die der Autor des Blogs im Anschluss an dieser Veranstaltung hatte.
EXPERIMENTELLE MUSIK
6) Wer rechtzeitig da war, konnte zur Einstimmung ein Stück experimentelle Musik hören mit dem Titel They Appear and Disappear von cagentArtist. Gegen Ende wurde auch noch das Stück Another Pattern-Cloud Exercise, extended aufgeführt, ebenfalls von cagentArtist. Bei dieser Musik handelt es sich nicht um Musik für den Konzertsaal, sondern um ‚Labormusik‘, die nach der ‚Radically Unplugged‘ Methode im Labor erzeugt wird zur Erforschung des Klangraums unter spezifischen Randbedingungen.
IDEENGESCHICHTLICHER WENDEPUNKT?
7) An diesem Abend kamen in sehr intensiven 3 Stunden sehr viele interessante Aspekte zur Sprache. Mir selbst wurde im Laufe des Abends bewusst, dass man die Geschichte der Ideen möglicherweise neu strukturieren könnte bzw. müsste. Der große ‚Umschaltpunkt‘ wäre dann die Zeit des Auftretens der neuen experimentellen und formalen Wissenschaften (ungefähr ab der Renaissance) bis zum Emerging Mind project. Denn bis zum Aufkommen und zur gesellschaftlich relevanten Etablierung der neueren Wissenschaften konnotierten die Menschen das ‚Lebendige‘ im Gegensatz um ‚Nichtlebendigen‘ mit etwas Besonderem, schrieben im besondere Eigenschaften zu, und einer der dabei benutzten Begriffe (mit jeweils anderen Worten in anderen Sprachen) war der Begriff ‚Geist‘, der insbesondere dem Lebewesen Mensch inne zu wohnen schien.
‚GEIST‘ FRÜHER
8) Der Begriff ‚Geist‘ ist aber – wie sich jeder in den Zeugnissen der Geschichte überzeugen kann – alles andere als klar und gebunden an eine Vielzahl von ‚Manifestationen‘, die alle Bereiche überdecken: normales Leben, Rhetorik, Handwerk, Kunst, Philosophie usw. Man kann diesen Begriff wie so eine Art ‚imaginären Fluchtpunkt aller Projektionen‘ ansehen, die man auf den Menschen aufgrund seines erfahrbaren Verhaltens richten konnte. Mit neuzeitlichen Begriffen könnte man mit Kant vielleicht von einer allgemeinen ‚transzendentalen Bedingung‘ sprechen, die man annehmen muss, um die verschiedenen Erscheinungsweisen des Menschen zu verstehen. Noch moderner könnte man von einer ‚Funktion‘ sprechen, die dem ‚Körper‘ des Menschen eben jene charakteristischen Eigenschaften verleiht, die wir als spezifisch ‚Menschlich‘ ansehen gelernt haben.
9) Nebenbei: Es gibt ein starkes Wechselverhältnis zwischen diesen Auffassungen von ‚Geist‘ und der Annahme einer menschlichen ‚Seele‘. Ich habe aber nicht den Eindruck, dass dieses Verhältnis bislang abschließend geklärt wurde. Dies mag darin begründet sein, dass beide Begriffe ‚geist‘ und ‚Seele‘ in sich weitgehend unbestimmt sind; sie leben von ‚Randbedingungen‘, von ‚Konnotationen‘, von ‚Manifestationen‘, von begrifflich-logischen Schlüssen, die wenig Anhaltspunkte in der Realität haben.
AUSTREIBUNG DES BEGRIFFES ‚GEIST‘
10) Für den Gesamtzusammenhang wichtig ist es, dass diese über viele tausend Jahre anhaltende vage Sprechweise von ‚Geist‘ mit der Entwicklung der experimentellen und formalen Wissenschaften immer mehr an Anhaltspunkten verloren hat. Die Erforschung der realen Natur und des Weltalls konnte zunächst nirgends ‚Geist‘ entdecken und trugen damit zum Bilde eines ‚toten, leeren Weltalls‘ bei. Parallel führten die Untersuchungen der Entstehung der Lebensformen und des Körpers dazu, dass man zwar immer mehr Details der Körper und ihres ‚Formenwandels‘ entdeckte, aber auch nirgends ‚Geist‘ dingfest machen konnte. Im Körper fand man über all nur Zellen; auch isolierte Zellen im Gehirn (ca. 100*10^6), und jede Zelle zerfällt in Moleküle, diese in Atome, diese in Quanten, usw. Nirgends traf man auf ‚Geist‘. Damit geriet das Selbstbild des Menschen, seine Besonderheiten immer mehr in einen Erklärungsnotstand. Theologische Interpretationen verlieren weitgehend ihre rationale Basis; sie hängen quasi ‚in der Luft‘.
11) Betrachtet man die verschiedenen einzelwissenschaftlichen Erkenntnisse, dann sind sie alle transparent, nachvollziehbar, wirken sie rational. Allerdings leiden nahezu alle diese Erkenntnisse an der einzelwissenschaftlichen Zersplitterung; keine Disziplin hat mehr die Zusammenhänge im Blick.
RÜCKKEHR DES ‚GEISTES‘ – MENS REDIVIVUS?
12) Die massivste Erschütterung dieses trostlosen Blicks auf unendlich viele Einzelteile, die sich im Dunst der Quanten und primären Anfangsenergie zu verlieren scheinen, kommt nun aber ausgerechnet nicht von den Geisteswissenschaften (dazu sind ihre Elfenbeintürme doch ein bisschen zu hermetisch geworden), auch nicht von der Anatomie und den Neurowissenschaften, sondern von jener Disziplin, die die Entzauberung des alten Weltbildes als erste begonnen hatte: von der Physik.
13) Es sind letztlich Physiker, die auf unterschiedliche Weise die Ungereimtheiten der Strukturbildungen seit dem Energieausbruch des Big Bang bemerken und beim Namen nennen. Schon der Übergang von reiner Energie zu Quanten gibt fundamentale Fragen auf. Während das Gesetz von der Entropie bei Vorliegen von Energieungleichheiten (sprich Strukturen) einen großen Teil von Vorgängen des gerichteten Ausgleichs beschreiben kann, versagt das Entropiegesetz vollständig für den umgekehrten Vorgang, für die Erklärung einer anhaltenden Strukturbildung, und nicht nur einer ‚Strukturbildung einfach so‘, sondern einer Strukturbildung mit einer sich exponentiell beschleunigten Komplexität.
14) Angestoßen von diesen drängenden Fragen der Physiker kann man beginnen, die verschiedenen Evolutionen (chemische, biologische, soziale, usw.) als ‚Hervorbringungen von immer komplexeren Strukturen‘ zu sehen, für die bestimmte ‚Strukturbildungsfunktionen‘ zu unterstellen sind, die weitab vom ‚Zufall‘ operieren.
15) Erste Indizien deuten darauf hin, dass die exponentielle Beschleunigung daraus resultiert, dass die zum Zeitpunkt t entstandenen Strukturen S mitursächlich dafür sind, dass die nächsten noch komplexeren Strukturen S‘ zum Zeitpunkt t+n gebildet werden können. Wir haben also eine Art Zusammenhang S'(t+n) = f(S(t)) mit ‚f‘ als der unbekannten Funktionalität, die dies ermöglicht.
16) Wenn man jetzt weiß, dass Funktionen (man denke nur an einfache Additionen oder Subtraktionen) nicht an den Elementen ablesbar sind (also man hat ‚4‘, ‚2‘, und nach der Addition hat man ‚6‘), sondern als Funktionszusammenhang in einem ‚anderen Medium‘ vorausgesetzt werden müssen, dann ist klar, dass die Analyse der Bestandteile von Körpern oder Zellen oder Atomen usw. niemals das zutage fördern, was eigentlich interessant ist, nämlich deren Funktionalität. Wenn nun also das mit ‚Geist‘ Gemeinte mit solchen zu unterstellenden (da sich in Ereignissen manifestierende) Funktionen konnotieren würde, dann wäre klar, dass die vielen einzelwissenschaftlichen Detailanalysen so gut wie keine interessanten Zusammenhänge enthüllen können; die ‚Unsichtbarkeit‘ von ‚Geist‘ wäre dann nicht der Tatsache geschuldet, dass es so etwas wie ‚Geist‘ nicht gäbe, sondern der Tatsache, dass wir nur ‚falsch hinschauen‘.
17) Hier bleibt einiges zu tun.
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In den vorausgehenden Teilen wurden bislang zwei Aspekte sichtbar: einmal die ‚Menschenvergessenheit‘ in der Entwicklung und Nutzung von Technologie sowie die Einbeziehung von ‚wissensunterstützenden Dingen‘ sowohl außerhalb des Körpers (physisch) wie auch im Denken selber (kognitiv). Ferner hatte Norman die Vielfalt des Denkens auf zwei ‚Arbeitsweisen‘ reduziert: die ‚erfahrungsorientierte‘ Vorgehensweise, ohne explizite Reflexion (die aber über ‚Training‘ implizit in die Erfahrung eingegangen sein kann), und die ‚reflektierende‘ Vorgehensweise. Er unterschied ferner grob zwischen dem Sammeln (‚accretion‘) von Fakten, einer ‚Abstimmung‘ (‚tuning‘) der verschiedenen Parameter für ein reibungsloses Laufen, Schreiben, Sprechen, usw., und einer Restrukturierung (‚restructuring‘) vorhandener begrifflicher Konzepte. Ferner sieht er in der ‚Motivation‘ einen wichtigen Faktor. Diese Faktoren können ergänzt werden um Artefakte, die Denkprozesse unterstützen. In diesem Zusammenhang führt Norman die Begriffe ‚Repräsentation‘ und ‚Abstraktion‘ ein, ergänzt um ‚Symbol‘ (nicht sauber unterschieden von ‚Zeichen‘) und ‚Interpreter‘. Mit Hilfe von Abstraktionen und Symbolen können Repräsentationen von Objekten realisiert werden, die eine deutliche Verstärkung der kognitiven Fähigkeiten darstellen.
PROBLEMZUGANG DURCH INTERFACE VERBESSERN
1) Auf den S.77-113 widmet sich Norman dem Thema, wie Artefakte die Behandlung einer Aufgabe ändern können. Er geht dabei aus von der fundamentalen Einsicht, dass die Benutzung eines Artefaktes nicht die kognitiven Eigenschaften des Benutzers als solchen ändert, sondern – bestenfalls – den Zugang zum Problem. (vgl. S.77f).
2) [Anmerkung: Wir haben also zwei Situationen Sit1= und Sit2= mit ‚P‘ für ‚Problem=Aufgabe‘, ‚Int‘ für ‚Interface = Artefakt‘ und ‚U‘ für ‚User = Benutzer‘. Während in Situation 1 der Benutzer mit seinen ‚angeborenen kognitiven Strukturen‘ das Problem verarbeiten muss, kann er in Situation 2 auf ein Interface Int zurückgreifen, das idealerweise alle jene Aspekte des Problems, die für ihn wichtig sind, in einer Weise ‚aufbereitet‘, die es ihm ‚leichter‘ macht, mit seinen ‚angeborenen‘ kognitiven Fähigkeiten damit umzugehen. Nehmen wir zusätzlich an, dass der Benutzer U ein lernfähiges System ist mit der minimalen Struktur U= und fu: I x IS —> IS x O, dann würde man annehmen, dass das Interface eine Art Abbildung leistet der Art Int: P —> I und Int: O —> P. Wie ‚gut‘ oder ’schlecht‘ ein Interface ist, könnte man dann einfach daran überprüfen, wieweit der Benutzer U dadurch seine Aufgaben ’schneller‘, ‚leichter‘, ‚mit weniger Fehlern‘, mit ‚mehr Zufriedenheit‘ usw. leisten könnte.]
3) Norman macht dann auf den Umstand aufmerksam, dass zwischen den wahrnehmbaren Eigenschaften eines Artefakts und den korrelierenden ‚Zuständen‘ bei der heutigen stark integrierten Technologie oft kein Zusammenhang mehr erkennbar ist. Dies führt zu Unklarheiten, Belastungen und Fehlern. Er spricht sogar von dem ‚Oberflächen‘- (’surface‘) und dem ‚Internen‘- (‚internal‘) Artefakt. (vgl. S.70-81).
4) [Anmerkung: Die Unterscheidung von ‚Oberfläche‘ und ‚Intern‘ halte ich für problematisch, da natürlich jedes Artefakt, das als Interface einen Benutzerbezug hat letztlich nur über sein äußerlich beobachtbares Verhalten definierbar und kontrollierbar ist. Die jeweiligen internen Strukturen sind eher beliebig. Allerdings macht die Unterscheidung von ‚Oberflächeneigenschaften‘ und ‚Funktionszustand‘ Sinn. Wenn also ein Drehknopf die Lautstärke reguliert, dann wäre der Drehknopf mit seiner ‚Stellung‘ die Oberflächeneigenschaft und die jeweilige Lautstärke wäre ein davon abhängiger ‚Funktionszustand‘ oder einfach ‚Zustand‘. Der Zustand wäre Teil der Aufgabenstellung P. Das, was ein Benutzer U kontrollieren möchte, sind die verschiedenen Zustände {…,p_i.1, …, pi.n,…} von P. Nimm man also an, dass das Interface Int auch eine Menge von Oberflächeneigenschaften {ui_i.1, …, ui_i.m} umfasst, dann würde ein Interface eine Abbildung darstellen der Art Int: {…,ui_i.j, …} —> {…,p_r.s,…}. Nehmen wir an, die Menge P enthält genau die Zustände des Problems P, die ‚wichtig‘ sind, dann wäre es für einen Benutzer U natürlich um so ‚einfacher‘, P zu ‚kontrollieren‘, (i) um so direkter die Menge dom(Int) = {ui_i.1, …, ui_i.m} bestimmten Problemzuständen entsprechen würde und (ii) um so mehr die Menge dom(Int) den kognitiven Fähigkeiten des Benutzers entsprechen würde. ]
5) Auf den SS.82-90 illustriert Norman diesen grundlegenden Sachverhalt mit einer Reihe von Beispielen (Türme von Hanoi, Kaffeetassen).
COMPUTER KEIN MENSCH
FORMALE LOGIK vs. ALLTAGS-LOGIK
6) Norman wiederholt dann die Feststellung, dass die Art wie das menschliche Gehirn ‚denkt‘ und wie Computer oder die mathematische Logik Probleme behandeln, grundlegend verschieden ist. Er unterstreicht auch nochmals, dass die Qualität von psychologischen Zuständen (z.B. im Wahrnehmen, Denken) oft keine direkten Rückschlüsse auf die realen Gegebenheiten zulassen. (vgl. S.90-93)
7) [Anmerkung1: Die Tatsache, dass die ‚formale Logik‘ Logik der Neuzeit nicht der ‚Logik des Gehirns‘ entspricht, wird meines Erachtens bislang zu wenig untersucht. Alle Beweise in der Mathematik und jenen Disziplinen, die es schaffen, mathematische Modelle = Theorien zu ihren empirischen Fakten zu generieren, benutzen als offizielle Methode der Beweisführung die formale Logik. Diese formale Logik arbeitet aber anders als die ‚Logik des Alltags‘, in der wir mit unserem Gehirn Abstrahieren und Schlüsse ziehen. In meiner Ausbildung habe ich erlebt, wie man vom ‚alltäglichen‘ Denken in ein ‚formales‘ Denken quasi umschalten kann; man muss bestimmte Regeln einhalten, dann läuft es quasi ‚wie von selbst‘, aber das Umschalten selbst, die Unterschiede beider Denkweisen, sind meines Wissens bislang noch nie richtig erforscht worden. Hier täte ein geeignetes Artefakt = Interface wirklich Not. Während man im Bereich der formalen Logik genau sagen kann,was ein Beweis ist bzw. ob eine bestimmte Aussage ‚bewiesen‘ worden ist, kann man das im alltäglichen denken nur sehr schwer bis gar nicht. Dennoch können wir mit unserem alltäglichen Denken Denkleistungen erbringen, die sich mit einem formalen Apparat nur schwer bis (zur Zeit) gar nicht erbringen lassen. (Auf den SS.128f ergänzt Norman seine Bemerkungen zum Unterschied von formaler Logik und dem menschlichen Denken.)]
8) [Anmerkung2: Daraus folgt u.a., dass nicht nur die Ausgestaltung von konkreten Artefakten/ Schnittstellen sehr ausführlich getestet werden müssen, sondern auch der Benutzer selbst muss in all diesen Tests in allen wichtigen Bereichen vollständig einbezogen werden.]
9) Auf den SS.93-102 diskutiert Norman diesen allgemeinen Sachverhalt am Beispiel von graphischen Darstellungen, Für und Wider, beliebte Fehlerquellen, gefolgt von einigen weiteren allgemeinen Überlegungen. vgl. S.102-113)
10) Auf den Seiten 115-121 trägt Norman viele Eigenschaften zusammen, die für Menschen (den homo sapiens sapiens) charakteristisch sind und die ihn nicht nur von anderen Lebewesen (einschließlich Affen) unterscheiden, sondern vor allem auch von allen Arten von Maschinen, insbesondere Computer, einschließlich sogenannter ‚intelligenter‘ Maschinen (Roboter). Im Prinzip sind es drei Bereiche, in denen sich das Besondere zeigt: (i) der hochkomplexe Körper, (ii) das hochkomplexe Gehirn im Körper, (iii) die Interaktions- und Kooperationsmöglichkeiten, die soziale Strukturen, Kultur und Technologie ermöglichen. Die Komplexität des Gehirns ist so groß, dass im gesamten bekannten Universum nichts Vergleichbares existiert. Die Aufzählung von charakteristischen Eigenschaften auf S.119 ist beeindruckend und lässt sich sicher noch erweitern.
11) [Anmerkung: Im Bereich Mench-Maschine Interaktion (MMI)/ Human-Machine Interaction (HMI) – und ähnlich lautenden Bezeichnungen – geht es – wie der Name schon sagt – primär um die Beziehungen zwischen möglichen technischen Systemen und den spezifischen Eigenschaften des Menschen. In der Regel wird aber der Mensch ‚als Mensch‘, die besondere Stellung des Menschen nicht so thematisiert, wie es hier Norman tut. Die MMI/ HMI Literatur hat immer den Hauch einer ‚Effizienz-Disziplin‘: nicht die Bedürfnisse des Menschen als Menschen stehen im Mittelpunkt, sondern (unterstelle ich jetzt) ein übergeordneter Produktionsprozess, für dessen Funktionieren und dessen Kosten es wichtig ist, dass die Mensch-Maschine Schnittstellen möglichst wenig Fehler produzieren und dass sie mit möglichst geringem Trainingsaufwand beherrschbar sind. In gewissem Sinne ist diese Effizienzorientierung legitim, da der Mensch ‚als Mensch‘ in sich eine Art ‚unendliches Thema‘ ist, das kaum geeignet ist für konkrete Produktionsprozesse. Wenn ich aber einen konkreten Produktionsprozess verantworten muss, dann bin ich (unter Voraussetzung dieses Prozesses) gezwungen, mich auf das zu beschränken, was notwendig ist, um genau diesen Prozess zum Laufen zu bringen. Allgemeine Fragen nach dem Menschen und seiner ‚Bestimmung‘ können hier nur stören bzw. sind kaum behandelbar. Andererseits, wo ist der Ort, um über die Besonderheiten des Menschen nachzudenken wenn nicht dort, wo Menschen real vorkommen und arbeiten müssen? Philosophie im ‚Reservat des gesellschaftlichen Nirgendwo‘ oder dort, wo das Leben stattfindet?]
EVOLUTIONÄRE HERLEITUNG DES JETZT
12) Mit Bezugnahme auf Mervin Donald (1991) macht Norman darauf aufmerksam dass die auffälligen Eigenschaften des Menschen auch einen entsprechenden evolutionären Entwicklungsprozess voraussetzen, innerhalb dessen sich die heutigen Eigenschaften schrittweise herausgebildet haben. Das Besondere am evolutionären Prozess liegt darin, dass er immer nur ‚weiterbauen‘ kann an dem, was schon erreicht wurde. Während moderne Ingenieure immer wieder auch mal einen kompletten ‚Neuentwurf‘ angehen können (der natürlich niemals radikal ganz neu ist), kann die biologische Evolution immer nur etwas, was gerade da ist, geringfügig modifizieren, also ein System S‘ zum Zeitpunkt t+1 geht hervor aus einem System S zum Zeitpunkt t und irgendwelchen Umgebungseigenschaften (E = environmental properties): S'(t+1) = Evol(S(t),E). Die Details dieses Prozesses, so wie Donald sie herausarbeitet, sind sicher diskutierbar, aber das Grundmodell sicher nicht.(vgl. SS.121-127)
13) [Anmerkung: Obwohl die Wissenschaft heute die Idee einer evolutionären Entwicklung als quasi Standard akzeptiert hat ist doch auffällig, wie wenig diese Erkenntnisse in einer theoretischen Biologie, theoretischen Psychologie und auch nicht in einer Künstlichen Intelligenzforschung wirklich angewendet werden. Eine ‚Anwendung‘ dieser Einsichten würde bedeuten, dass man relativ zu bestimmten phäomenalen Verhaltenseigenschaften nicht nur ein Strukturmodell S'(t) angibt, das diese Leistungen punktuell ‚erklären‘ kann, sondern darüber hinaus auch ein evolutionäres (prozessurales) Modell, aus dem sichtbar wird, wie die aktuelle Struktur S'(t) aus einer Vorgängerstruktur S(t-1) hervorgehen konnte. In der künstlichen Intelligenzforschung gibt es zwar einen Bereich ‚evolutionäre Programmierung‘, aber der hat wenig mit der bewussten theoretischen Rekonstruktion von Strukturentstehungen zu tun. Näher dran ist vielleicht das Paradigma ‚Artificial Life‘. aber da habe ich aktuell noch zu wenig Breitenwissen.]
GESCHICHTEN
14) Nach kurzen Bemerkungen zur Leistungsfähigkeit des Menschen schon mit wenig partiellen Informationen aufgrund seines Gedächtnisses Zusammenhänge erkennen zu können, was zugleich ein großes Fehlerrisiko birgt (vgl. S.127f), verlagert er dann den Fokus auf die erstaunliche Fähigkeit des Menschen, mit großer Leichtigkeit sowohl komplexe Geschichten (’stories‘) erzeugen, erinnern, und verstehen zu können. Er verweist dabei vor allem auf die Forschungen von Roger Schanck.(vgl. 129f)
TYPISCHE MENSCHLICHE FEHLER
15) Norman erwähnt typische Fehler, die Menschen aufgrund ihrer kognitiven Struktur machen: Flüchtigkeitsfehler (’slips‘) und richtige Fehler (‚mistakes‘). Fehler erhöhen sich, wenn man nicht berücksichtigt, dass Menschen sich eher keine Details merken, sondern ‚wesentliche Sachverhalte‘ (’substance and meaning‘); wir können uns in der Regel nur auf eine einzige Sache konzentrieren, und hier nicht so sehr ‚kontinuierlich‘ sondern punktuell mit Blick auf stattfindende ‚Änderungen‘. Dementsprechend merken wir uns eher ‚Neuheiten‘ und weniger Wiederholungen von Bekanntem.(vgl. S.131) Ein anderes typisches Fehlerverhalten ist die Fixierung auf eine bestimmte Hypothese. Es ist eine gewisse Stärke, einen bestimmten Erklärungsansatz durch viele unterschiedliche Situation ‚durchzutragen‘, ihn unter wechselnden Randbedingungen zu ‚bestätigen‘; zugleich ist es aber auch eine der größten Fehlerquellen, nicht genügend Alternativen zu sehen und aktiv zu überprüfen. Man nennt dies den ‚Tunnelblick‘ (‚tunnel vision‘). (vgl. SS.31-138)
1. Auf den Seiten 197-229 versucht Kauffman, die Besonderheiten des Phänomens ‚Geist‘ mit den Denkmodellen der Quantenphysik zu reflektieren. Und er warnt seine Leser, dass dieses Kapitel seines Buches vermutlich die wissenschaftlich unsicherste Passage im ganzen Buch sei.(vgl.S.197, 222). Auch macht er darauf aufmerksam, dass es mit Roger Penrose schon andere gab, die Ähnliches zu denken versucht haben.
2. [Anmerkung: Wer den Beitrag über Penrose in der englischen Wikipedia liest, wird feststellen, dass Penrose und seine Partner Hameroff in ihrer Hypothesenbildung sehr weit gehen und damit eine eigenständige Diskussion auf internationaler Ebene ausgelöst haben. Im Kontext ‚Quantenphysik‘ und ‚Bewusstsein/ Geist‘ wird auch Niels Bohr erwähnt sowie Eugen Wigner. Bei letzterem ist der Zusammenhang offensichtlich; bei Planck konnte ich es noch nicht verifizieren.]
NEUROWISSENSCHAFTEN ‚KLASSISCH‘
3. Ausgangspunkt für dieses Kapitel ist die Position der Neurowissenschaftler, so wie Kauffman sie sieht: sie nehmen das Gehirn als eine Ansammlung von Neuronen, die untereinander auf biochemische Weise im nicht-quantenphysikalischen Sinne kausal verknüpft sind; dies entspricht einem geschlossenen Raum kausaler Verknüpfung, in dem es zu jedem Ereignis eine erschöpfende Ursache gibt. Das, was wir im Alltag ‚Geist‘, ‚Bewusstsein‘ (inklusive ‚freiem Willen‘) nennen, ist in diesem Modell eine Eigenschaft dieser kausalen Maschinerie. Daraus ergibt sich dann, dass das ‚Bewusstsein‘ nicht diese kausale Maschinerie beeinflusst, sondern die kausale Maschinerie erzeugt die Phänomene des Bewusstseins bzw. das Bewusstsein überhaupt. Einen freien Willen gibt es in diesem Szenario daher nicht. Dies bedeutet, dass die einzelnen Menschen nicht moralisch verantwortlich sein können für das, was sie tun.(vgl. S.197f)
KEIN ABSOLUTER KAUSALER RAUM
4. Dieses sehr einfache, deterministische Bild vorausgesetzt [Anmerkung: was selbst ohne Quantenphysik m.E. so kaum haltbar ist] spekuliert Kauffman, welche neuen Perspektiven sich ergeben würden, wenn man die quantenphysikalischen Grundlagen aller Makrophänomene ernst nehmen würde. Da der quantenphysikalische Raum grundsätzlich ‚akausal‘ ist, würden letztlich alle ’scheinbar kausalen‘ Prozesse sich in einem umfassenden ‚akausalen Rauschen‘ auflösen. Letztlich wäre gar nichts mehr ‚kausal‘. Ob daraus tatsächlich etwas ‚Konstruktives‘ folgen würde, lässt Kauffman offen, aber zumindest wäre die vereinfachende ‚Abschliessung‘ aller interessanten empirischen Phänomene in einer deterministischen Feinstruktur aufgebrochen.(vgl. S.199)
5. [Anmerkung: Dass die bloße Annahme eines akausalen quantenphysikalischen Raumes als ‚Grundlage für alles‘ in gewisser Weise noch nichts erklärt, kann man an der Tatsache erkennen, dass nahezu alles, was das menschliche Weltbild ausmacht, auf ‚Regelmäßigkeiten‘ basiert, die sich vom allgemeinen ‚Rauschen‘ abheben. Dies bedeutet, dass der akausale quantenphysikalische Raum ‚als solcher‘ von sich aus nicht automatisch Erklärungen liefert, er bietet nur einen ‚Ausgangspunkt‘ für mögliche Erklärungen ‚regelmäßiger‘ Phänomene, die wir in diesem Zusammenhang als ‚emergent‘ begreifen, d.h. als Phänomene, die im akausalen quantenphysikalischen Raum ‚gründen‘, die aber in ihrem Zusammenhang und ihrer Komplexität Eigenschaften des quantenphysikalischen Raumes sichtbar machen, die allein aus seinen ‚Bestandteilen‘ nicht so ohne weiteres abgeleitet werden können. ]
IDENTITÄTSTHEORIE UND SO
6. Kaufmann zitiert in diesem Kontext beiläufig noch die Positionen der ‚Identitätstheorie‘, des ‚Dualismus‘, den ‚radikalen Idealismus eines Berkeley, zwei Sprachphilosophen Ryle und Searl, sowie zwei neuere Philosophen Flanagan und Churchland.
7. Zentral erscheint mir seine Bemerkung, dass das Faktum der ‚Bewusstheit als solcher‘ (‚awareness itself‘) unabhängig von allen angebotenen Interpretationsmodellen das primäre Phänomen darstellt, das es zu erklären und zu gewichten gilt. Die persönliche Erfahrung jedes einzelnen ist ‚privat‘ im strengsten Sinne; niemand anderes kann sie einsehen. Und was immer wir uns an Erklärungsmodellen erarbeiten, sie alle setzen diese Privatheit des subjektiven Erlebens als primäre Basis voraus.(vgl. S.199)
8. Kauffman zitiert Descartes in diesem Kontext als jener Philosoph, der das Selbstbewusstsein in Form eines sich gewissen Denkens als primären, einzig nicht bezweifelbaren Punkt aller Erkenntnis angenommen hatte Descartes (1596-1650). In seinen weiteren Reflexionen und Analysen hatte Descartes dann die Konkretheit, Veränderlichkeit und Zufälligkeit des Körpers, der ganzen Körperwelt und der darauf aufbauenden Wahrnehmung als ontologisch verschieden zu der Klarheit, Allgemeingültigkeit und Zuverlässigkeit des Denkens zum Ausgangspunkt genommen für das Postulat, dass das Denken einer anderen Substanz als jener der veränderlichen Körperwelt zugehöre. Daraus ergab sich für ihn eine Art ‚Dualismus‘ des Veränderlichen gegenüber dem Unveränderlichen. Diese Dualismus-Hypothese brachte eine Reihe von Denkproblemen mit sich.(vgl.S.199)
9. Aufgrund der fortschreitenden Erkenntnisse, wie der Körper, speziell das Nervensystem und hier das Gehirn, funktionieren, hat sich heute vielfach die Hypothese von der ‚Identität von Gehirn und Geist‘ durchgesetzt (hier als Oberbegriff für die verschiedenen Spielarten einer Gehirn-Geist-Identätstheorie. Diese Identitätstheorie schließt die Dualismus-Hypothese von Descartes aus. Kauffman sagt, dass er diese Gehirn-Geist-Identitätstheorie übernimmt, sie aber dann mit dem quantenphysikalischen Modell vereinen möchte.(vgl.S.199) In diesem Kontext sollte man auch die klassische Neurobiologie nennen, für die Kauffman als Vertreter Christof Koch zitiert. Diese nimmt an, dass es zu allen Phänomenen des Bewusstseins entsprechende neuronale Strukturen und Prozesse gibt, die kausal verantwortlich sind für das Auftreten der bewussten Ereignisse. Im Detail stellen sich hier eine Menge von ungelösten Fragen. Auch kann man von den neurologischen Daten D_nn in keiner Weise direkt auf Phänomene (= Ereignisse des individuellen Bewusstseins) D_ph schliessen. Ein geeigneter theoretischer Rahmen fehlt. (vgl. S.202f)
10. [Anmerkung: Wie schon verschiedentlich in diesem Blog angemerkt, ist die Bezeichnung ‚Geist-Identitätstheorie‘ aus philosophischer Sicht mindestens unglücklich in der Wortwahl. Da die Neurowissenschaften empirisch Daten D_nn aus der 3.Person-Perspektive haben, Daten zum Selbstbewusstsein D_ph aber nur in der 1.Person vorliegen, haben wir zwei verschiedene Datenbereiche, die ontologisch vollständig verschieden sind (D_nn cut D_ph = 0). Hier von einer ‚Identität‘ zu reden ist sehr irreführend und sachlich falsch. Denkbar wäre, dass es zu jedem Datenbereich eine Theorie TH(D_nn), TH(D_ph) gibt (bis heute hat dies aber noch niemand geschafft), und sich zwischen den verschiedenen Theorien irgendwelche Abbildungsbeziehungen konstruieren lassen (wer wird der erste sein?). Rein formal hätten wir dann irgendwelche ‚Morphismen‘, deren ontologische Deutungen dennoch keine Identität zulassen würden. Es scheint, dass sich die Philosophen die Sache mit der Identitätstheorie etwas einfach machen. Eine solche korrigierte Formalisierung führt aber weder zurück zu einem Dualismus a la Descartes noch zu einem Idealismus a la George Berkeley (1685-1753). Dies sollte an anderer Stelle weiter diskutiert werden.]
SPRACHNAHE PHILOSOPHIE
11. Kauffman erwähnt auch noch die ’sprachnahen‘ Philosophen Gilbert Ryle (1900 – 1976) und John Searle (1932 – ), die bei ihren Analysen des Verhaltens (einschließlich Sprechens) auf eine Einbeziehung des Begriffs ‚Bewusstsein‘ verzichteten mit der Begründung, dass der Begriff ‚Bewusstsein‘ kaum klar zu fassen sei. Damit wiederholen Sie aber eigentlich nur Positionen von Ludwig Wittgenstein (1889 – 1951), der die Problematik jeglicher sprachlicher Bedeutung zuvor schon in vielfältigen Analysen aufgedeckt hatte.(vgl.S.200)
12. [Anmerkung: entsprechend der allgemeinen Erkenntnistheorie, die den Überlegungen in diesem Blog zugrunde liegen, haben wir es grundsätzlich mit drei heterogenen Datenbereichen zu tun (D_nn, D_ph, D_sr (= Verhalten, 3.Person)), deren saubere Aufarbeitung und Integration in einer umfassenden Theorie bis heute nicht einmal in Ansätzen vorliegt. Es gibt ja nicht einmal Konsensus über die Besonderheit dieser drei Datenbereiche geschweige denn einen Konsens, dass und wie man damit umgehen soll. Diesen Mangel an erkenntnistheoretischem und dann auch wissenschaftstheoretischem Konsens merkt man überall auf Schritt und tritt.]
13. Kauffman erwähnt auch noch die Philosophen Paricia Smith Churchland (1943-) und Owen Flanagan (1949 – ) im Kontext der Diskussionen zur ‚Einheit des Bewusstseins‘. Während das Bewusstsein in der subjektiven Perspektive als ‚eines‘ erscheint deuten die medizinischen Befunde drauf hin, dass sich das Bewusstsein aus vielen Teilleistungen zusammensetzt, die einzeln und partiell verändert werden oder ganz ausfallen können, ohne dass deswegen das subjektive Gefühl eines ‚einzigen einen Bewusstseins‘ verschwindet.(vgl. S.200)
STARKE KI
14. Es wird dann die sogenannte ‚Starke Künstliche Intelligenz-Hypothese‘ erwähnt, die annimmt, dass bei einer genügend großen Anzahl von verknüpften rechnenden Elementen ‚ab einem bestimmten Punkt automatisch‘ ‚Selbstbewusstsein‘ entstehen würde. Als einziges hartes Argument gegen diese Hypothese führt Kauffman die die Hypothese an, dass die starke KI-Hypothese voraussetze, dass diese intelligenz ‚algorithmisch‘ sein müsse und dass nach Kauffman der ‚Geist‘ (‚mind‘) vermutlich niht algorithmisch sei.(vgl. S.201f)
15. [Anmerkung: Die Formulierung der starken KI-Hypothese (’strong artificial intelligence hypothesis‘, ’strong ai-hypothesis‘) geht zurück auf den Philsophen John Searl (s.o.) und ist alles andere als sehr klar. Nicht nur sind die verwendeten Begriffe in sich oft unscharf, sondern – wie die sehr ausufernde Diskussion zeigt – ist die ganze Problemstellung alles andere als klar. Mit einem Satz festzustellen, dass sich das Problem erledigt habe, weil klar sei, dass der ‚Geist‘ nicht algorithmisch sei, stellt daher möglicherweise eine grobe Vereinfachung dar. Abgesehen davon spring Kaufman von dem Begriff ‚Selbstbewusstsein‘ einfach zum Begriff ‚Geist‘ dabei unterstellend, dass beide Begriffe hinreichend ähnlich seien. Das aber ist eine schwierige Frage. Ich sehe keinen einfachen Zusammenhang zwischen beiden Begriffen. ]
SELBSTBEWUSSTSEIN UND QUANTENPHYSIK
16. Den nächsten sehr langen Abschnitt leitet Kauffman ein mit der Bemerkung, dass er und Penrose davon ausgehen, dass das Selbstbewusstsein (‚consciousness‘) von sehr speziellen physikalischen Bedingungen abhängt. [Anmerkung: Eine Assoziation zu Descartes kühner Arbeitshypothese, die denkende Materie (res extensa) mit der kontingenten Materie (res extensa) über die ‚Zirbeldrüse‘ verknüpft zu denken, drängt sich unwillkürlich auf. Descartes wusste nicht wirklich, was dieses ‚Selbstbwusstsein‘ mit dem ‚Ich denke‘ genau ist; es erschien ihm ‚anders‘ als die kontingente materielle Körperwelt. Um diesen logischen Bruch denkerisch zu kitten erfand Descartes die Hypothese mit der Zirbeldrüse. Niemand würde sie heute so nehmen, wie Descartes sich das gedacht hatte. Doch das Vorgehen von Kauffman an dieser Stelle wirkt ähnlich. Bislang konnte er in keiner Weise erklären, was er wirklich mit ‚Selbstbewusstsein‘ oder gar ‚Geist‘ meint. Dennoch entwickelt er eine neue Hypothese, dass bestimmte quantenphysikalische Besonderheiten die Grundlage für eben jenes Unbekannte sein könnten… Rein logisch ersetzt hier die Spekulation über die Quantenphysik den cartesischen Begriff der Zirbeldrüse ohne zu große Aussicht auf mehr Klarheit (allerdings erweitert sich der Raum möglicher Hypothesen natürlich erheblich und ich stimme Kauffman soweit zu, dass jede tatsächlich weiterführende Antwort nur unter Einbeziehung der Quantenphysik funktionieren wird). ](vgl. S.203f)
17. Das leitende ‚Motiv‘ für die Einbeziehung der Quantenphysik ist das schon zuvor mehrfach erwähnte Argument, dass der menschliche Geist (‚mind‘) ’nicht algorithmisch‘ sei, was nach Kauffman nicht impliziert, dass er völlig ‚akausal‘ (‚acausal‘) sei. [Man beachte, das er beständig zwischen den Begriffen ‚Geist‘ (‚mind‘) und ‚Selbstbewusstsein‘ (‚consciousness‘) hin und her springt obgleich beide Begriffe nach meinem Verständnis sehr verschieden sind und beide Begriffe bislang sich jeder Definition weitgehend entziehen. Man könnte stattdessen auch einfach von ‚S‘ und ‚G‘ reden, diese wechselweise vertauschen und davon sprechen, dass sie nicht algorithmisch seien. Die argumentative Luft, in der sich Kauffman hier bewegt, ist sehr dünn geworden. Daneben ist auch die Aussage, ‚G‘ bzw. ‚S‘ sei nicht algorithmisch letztlich kaum zu verstehen. Ist doch mehr oder weniger unklar, was es heißen würde, dass S-G ‚algorithmisch‘ seien (das hatte Kauffman zuvor nicht wirklich erklärt. Aber er hat dafür argumentiert, dass es nicht so sei…).] (vgl. S.204)
18. Die Einbeziehung der Quantenphysik führt zu dem generellen Paradox, dass die Quantenwelt als solche nur aus Wahrscheinlichkeitsverteilungen besteht, die als solche ‚akausal‘ sind, während die ‚reale = makroskopische‘ Welt aktuelle konkrete Instanzen präsentiert, die in bestimmten Perspektiven ‚kausale Muster‘ erkennen lassen.(vgl. S.204f) Kauffman zitiert dann Richard Feynman (1918 – 1988) mit Beispielen, die diese Eigenschaften illustrieren sollen. Der entscheidende Punkt aber ist der Übergang vom unbeschränkten Quantenzustand zu einer ‚Aktualisierung‘, bei der/ in der wichtige Quanteninformationen verlorengehen. Als Erklärungsversuch für diesen Übergang verweist Kauffman auf die Dekohärenztheorie als zur Zeit am meisten akzeptierte theoretische Beschreibung dieser Aktualisierungsphänomene.(vgl. SS.205-208)
19. Es ist genau dieses Dekohärenzphänomen was Kauffman dann aufgreift, um damit die Interaktion zwischen einem ‚quantenphysikalischen kohärentem selbstbewussten Geist (qkSG)‘ und ‚Aktualisierungen in der klassischen physikalischen Welt‘ zu interpretieren.[Anmerkung: War zuvor schon der Status der Begriffe ‚Selbstbewusstsein (S)‘ und ‚Geist (G)‘ je für sich schon unklar, wird diese Unklarheit durch die Kombination ’selbstbewusster Geist (SG)‘ (‚conscious mind‘) nicht unbedingt besser.] Auf jeden Fall ist die Einwirkung dieses qkSG auf die Materie nicht kausal. Andererseits stellt Kauffman fest, dass der Vorgang der Dekohärenz bislang kaum verstanden ist. (vgl. S.208) [Anmerkung: Damit verknüpft sich die unklare Bedeutung von SG mit der Unklarheit der postulierten Dekohärenz. ] Dann setzt Kauffman den bislang kaum fassbaren Begriff qkSG mit der ‚res cogitans‘ von Descartes gleich und die aktualisierte Materie mit der ‚res extensa‘.(vgl. S.209). [Anmerkung: Dies ist eine stimulierende Überlegung, aber wenn vor der Einführung von qkSG schon keine wirkliche Bedeutung für SG – geschweige denn qkSG – verfügbar war, dann führt uns diese Gleichsetzung auch nicht weiter. Descartes hatte keine wirkliche Definition für seine ‚res cogitans‘. Bei ihm war es eine Vermischung von phänomenalen Eigenschaften erweitert um Spekulationen über eine mögliche allgemeine (ideale) Natur des ‚Geistes‘, ein Begriff, der als solcher keine wirkliche Bedeutung besitzt. Möglicherweise könnte man in einer ‚Metatheorie‘ zur Phänomenologie ein paar allgemeinere Begriffe ‚jenseits der Phänomene‘ einführen, ihr ontologischer Status wäre aber unklar. Descartes hat dies nicht getan und ich kenne auch keinen anderen Philosophen, der dies bislang wirklich geschafft hat. Den cartesischen Begriff ‚res cogitans‘ hier zu benutzen täuscht daher eine Bedeutung vor, die es so nicht gibt.]
20. In diesem Kontext führt Kauffman auch den Begriff ‚immateriell‘ (‚immaterial‘) ein und definiert ihn als eine mögliche Eigenschaft im quantenphysikalischen Raum, die ’nicht objektiv real‘ ist. (vgl. S.209)
21. Interessant ist auch das Phänomen, dass ein kohärenter quantenphysikalischer Zustand beim Auftreten von Dekohärenz nicht aufgehoben werden muss. Es gibt Beispiele dafür, dass Dekohärenz auftreten kann und der kohärente Zustand bleibt weiter bestehen bzw. dass es Mechanismen gibt, Kohärenz/ Dekohärenz kontrolliert zu nutzen. Dazu gehören auch neuere Modelle, wie Quanten-Computer funktionieren könnten. (vgl. SS.210-214) Aufgrund eigener Untersuchungen hält Kauffman es für möglich, dass jede Zelle so strukturiert ist, dass kohärente quantenphysikalische Austauschprozesse zwischen den Proteinen möglich sind. (vgl. S.220) Das Phänomen der Qantenverknüpftheit (‚quantum entanglement‘) verweist zusätzlich auf das Phänomen, dass Quanten in beliebiger Entfernung voneinander gemeinsame Eigenschaften haben können. (vgl. S.222)
REDUKTIONISMUS ABGEMILDERT DURCH EMERGENZ
22. Kauffman stellt dann nochmals fest, dass im Falle, dass seine Überlegungen zur Quantennatur des Geistes stimmen würden, also die angenommene Verlagerung des Geistes in den Quantenraum, der über Kohärenz/ Dekohärenz mit dem makroskopischen Raum der Körper interagiert, dass diese Annahme auch eine Art ‚Reduktionismus‘ darstellen würde, einen Reduktionismus, den er zu Beginn seines Buches ja gerade bekämpft hat. Er schwächt dann aber ab, indem er darauf verweist, dass sich aus diesem Reduktionismus von Geist auf quantenphysikalische Strukturen nichts deterministisch ableiten lässt. Nahezu alle Phänomene der biologischen Evolution repräsentieren Strukturen, die sich in dieser Konkretheit aus dem vorausgesetzten quantenphysikalischen Raum nicht voraussagen lassen. (vgl. S.222f)
DIE HARTEN ARGUMENTE GEGEN DEN GEIST HARREN EINER ANTWORT
23. Abschließend zu seinem Kapitel über die Hypothese, den ’selbstbewussten Geist‘ quantenphysikalisch zu interpretieren, listet Kauffman nochmals drei zentrale philosophische Argumente gegen die Annahme eines ‚Geistes‘ als unterschieden vom Gehirn an, die beantwortet sein wollen.
24. Als erstes verweist er nochmals auf den Ephiphänomenalismus, der die geistigen Phänomene als Begleiterscheinungen einer aktiven neuronalen Maschinerie sieht, da es bislang an überzeugenden Argumenten fehlt, die erklären, wie der ‚Geist‘ (für den es als solchen keine überzeugende Beschreibung gibt), auf das Gehirn, auf den Körper einwirken kann.(vgl. S.224) Dazu gehört auch das Problem, dass es völlig unklar sei, wie ‚Geist‘ direkt auf ‚Geist‘ wirken könne ohne Einbeziehung neuronaler Prozesse. (vgl. S.224f) Kauffman verweist darauf, dass, könnte man die Hypothese einer quantenphysikalischen Interpretation eines selbstbewussten Geistes qkSG beweisen, sich diese Probleme auflösen würden, da ein qkSG auf vielfache Weise mit sich selbst interagieren könnte ohne über den Umweg neuronaler Prozesse und doch zugleich auch über Dekohärenz neuronale Prozesse beeinflussen könnte. (vgl. S.225f)
25. Als zweites Problem erwähnt Kauffman das Problem der subjektiven Erfahrung selbst, oft das Problem der Qualia (DE)/ Qualia (EN) genannt. Hier sagt Kauffman, dass es bislang völlig unklar ist, ob und wie eine quantenphysikalische Interpretation von Geist hier neue Interpretationsansätze liefern kann. [Anmerkung: Schaut man in die Wikipediastichworte – sowohl in der deutschsprachigen wie auch in der englischsprachigen Version – nach, wird man schnell feststellen können, dass die Sachlage in diesem Bereich nur als ‚verworren‘ bezeichnet werden kann.] Allerdings bemerkt Kauffman zurecht, dass wir aus der Tatsache, dass momentan noch keiner eine schlüssige Erklärung auf der Basis der Quantenphysk anbieten kann, auch nicht folgt, dass es keine gibt. Aktuell ist nicht auszuschließen, dass es später mal eine brauchbare Erklärung geben kann. (cgl. S.226f)
26. Das dritte und letzte genannte Problem ist das Phänomen des freien Willens (EN)/ freien Willens (DE). Kauffman thematisiert zunächst den Aspekt des ‚Nicht-Determiniert-Seins‘ als einer Forderung an das Gegebensein eines freien Willens. Würde die quantenphysikalische Interpretation stimmen, dann sähe er hier eine Möglichkeit, das Determinismusproblem zu lösen. Bezüglich des zweiten Aspekts der ‚moralischen Verantwortung‘ bleibt er einen Hinweis schuldig. (vgl.S.227f) [Anmerkung: Liest man sich in die Wikipediastichworte ein, so sieht man nicht nur, dass es – wie meistens – zwischen der deutschen und der englischen Version große Unterschiede gibt, sondern wie vielschichtig und damit letztlich unklar das Konzept des freien Willens ist. Generell spielt es in der Alltagskultur der westlichen Länder eine zentrale Rolle, insbesondere im Rechtssystem, aber seine philosophische Behandlung ist alles andere als zufriedenstellend.]
27. Damit ist das Ende der beiden Kapitel über den Geist erreicht. Trotz vieler kritischer Anmerkungen im Detail – eine abschließende Reflexion wird noch folgen – waren dies außerordentlich anregende Kapitel. Für Kauffman war es wichtig, zu zeigen, dass das Phänomen des ‚Selbstbewusstseins‘ [hier lässt er den Begriff ‚Geist‘ wieder mal weg] ein natürliches Phänomen ist, ein genuiner Teil der Evolution, den zu erklären, es keines ‚Schöpfergottes‘ (‚creator god‘) brauche.(vgl. S.229)
28. [Anmerkung: Seinen Schlusssatz, dass man für dies alles keine Annahme über einen ‚Schöpfergott‘ brauche, macht natürlich nur Sinn, wenn man den Begriff ‚Schöpfergott‘ in einer Weise definiert, der den bekannten naturwissenschaftlichen Daten zum evolutionären Prozess widerspricht. Dies muss aber keinesfalls so sein. Denn schon in der jüdisch-christlichen Tradition gibt es ja nicht einen einzigen, klar definierten Gottesbegriff, sondern die vielen verschiedenen Schriften der Bibel zeichnen sehr unterschiedliche Bilder. Dazu kommt, dass nirgends explizit von der Evolution die Rede ist, da ja die Menschen zu den Zeiten, als die Texte der Bibel verfasst worden sind, von all dem nichts wussten. Und die wenigen Texte, die direkt Bezug nehmen auf die Entstehung der bekannten Welt – insbesondere die beiden sogenannten ‚Schöpfungsberichte‘ zu Beginn des Buches Genesis – sind sprachlich und inhaltlich so verschieden (weil sie aus verschiedenen Zeiten von verschiedenen Autoren stammen), dass sich jede weiterreichende Interpretation auf der Basis dieser beiden Texte verbietet. Zumindest in der christlichen Tradition gibt es kein klar definiertes Bild eines Schöpfergottes, das den neueren naturwissenschaftlichen Erkenntnissen entgegen stehen würde (wobei man bedenken sollte, dass sich innerhalb der Wissenschaft die naturwissenschaftlichen Bilder von der Welt mindestens seit Galilei immer wieder und stark verändert haben. Gerade in unserer Zeit durchläuft die Wissenschaft in vielen Bereichen wieder einmal grundlegende Korrekturen, deren Ende noch gar nicht abzusehen sind). Das Wenige, was sich von einem christlichen Gottesbegriff ableiten lässt deutet eher auf eine Art ‚Koevolution von Allem‘ hin, in der dem Leben (speziell dem Menschen?) eine besondere Rolle zugedacht ist. Worin die genau besteht, ist eher unklar und muss von den Handelnden selbst schrittweise ermittelt werden (falls es überhaupt eine mögliche Klärung gibt). Ich habe nicht den Eindruck, dass sich innerhalb des Christentums irgendjemand für diese Klärung des Gesamtzusammenhangs ernsthaft interessiert. Man hört höchstens immer wieder von obskuren Abwehrschlachten von sogenannten ‚Fundamentalisten‘, die offensichtlich ihre eigene Bibel nicht kennen.]
Letzte Änderung (mit Erweiterungen): 12.April 2013, 06:26h
ALLGEMEINE EINSCHÄTZUNGEN ZU SEELE, GEIST UND WISSENSCHAFTEN
1. Im nächsten Kapitel ‚Mind‘ (etwa ‚Geist‘ (es gibt keine eindeutigen begrifflichen Zuordnungen in diesem Fall)) (SS.177-196) handelt Kauffman vom ‚Geist‘ des Menschen einschließlich dem besonderen Aspekt ‚(Selbst-)Bewusstsein‘ (‚consciousness‘) mit jenen Beschreibungsversuchen, die er für nicht zutreffend hält. Es folgt dann ein Kapitel ‚The Quantum Brain‘ (etwa ‚Das Quantengehirn‘) (SS.197-229), in dem er seine mögliche Interpretation vorstellt. Seine eigene Grundüberzeugung stellt er gleich an den Anfang, indem er sagt, dass der menschliche Geist (i) nicht ‚algorithmisch‘ sei im Sinne eines berechenbaren Ereignisses, sondern (ii) der Geist sei ‚Bedeutung und tue Organisches‘ (‚is a meaning and doing organic system‘). (iii) Wie der Geist Bedeutung erzeuge und sein Verhalten hervorbringe, das sei jenseits der aktuellen wissenschaftlichen Erklärungsmöglichkeiten.(vgl. S.177)
2. [Anmk: Seiner grundsätzlichen Einschätzung, dass eine vollständige wissenschaftliche Erklärung bislang nicht möglich sei (iii), kann ich nur zustimmen; wir haben mehr Fragen als Antworten. Die andere Aussage (ii), dass Geist ‚is a meaning and doing organic system‘, ist schwierig zu verstehen. Was soll es heißen, dass der Geist (‚mind‘) ‚doing organic system‘? Hier kann man nur raten. Ein sehr radikaler Interpretationsversuch wäre, zu sagen, dass der ‚Geist‘ etwas ist, was die Entstehung von organischen Systemen ermöglicht. Damit würde Geist fast schon zu einem ‚inneren Prinzip der Materie‘. Aus den bisherigen Ausführungen von Kauffmann gäbe es wenig Anhaltspunkte, das zu verstehen. Die andere Aussage (i), dass ‚Geist‘ (‚mind‘) ‚Bedeutung‘ sei, ist ebenfalls nicht so klar. Die Standardinterpretation von ‚Bedeutung‘ wird von der Semiotik geliefert. Innerhalb der Semiotik ist aber speziell der Begriff der Bedeutung, wie man sehr schnell sehen kann keinesfalls einfach oder klar. Ohne eine eigene Theorie verliert man sich in den historisch gewachsenen Verästelungen. Es gibt eine Vielzahl von Denkversuchen, die sich nicht auf einen gemeinsamen Denkrahmen zurückführen lassen. Die Geschichte der Ideen ist generell ein faszinierendes Phänomen ohne eine zwingende Logik. Die muss man sich selbst erarbeiten.]
ALGORITHMISIERUG VON GEIST
3. Auf den Seiten 178-182 zählt er einige wichtige Personen und Konzepte auf, die der Begriff ‚algorithmisch‘ in seiner historischen Entwicklung konnotiert. Da ist einmal Turing, der ein mathematisches Konzept von ‚Berechenbarkeit‘ gefunden hat, das bis heute die Grundlage für alle wichtigen Beweise bildet. Daneben von Neumann, der ’nebenher‘ eine Architektur für reale Computer erfunden hat, die als Von-Neumann-Architektur zum Ausgangspunkt der modernen programmierbaren Computers geworden ist. Ferner stellt er McCulloch vor und Pitts. McCulloch und Pitts gelten als jene, die als erstes eine erfolgreiche Formalisierung biologischer Nervenzellen durchgeführt haben und mit ihren McCulloch-Pitts Neuronen das Gebiet der künstlichen neuronalen Zellen begründeten. Das Besondere am frühen Konzept von McCulloch-Pitts war, dass sie nicht nur ein formales Modell von vernetzten künstlichen Neuronen definierten, sondern dass sie zusätzlich eine Abbildung dieser Neuronen in eine Menge formaler Aussagen in dem Sinne vornahmen, dass ein Neuron nicht nur eine Prozesseinheit war mit dem Zustand ‚1‘ oder ‚0‘, sondern man ein Neuron zugleich auch als eine Aussage interpretieren konnte, die ‚wahr‘ (‚1‘) sein konnte oder ‚falsch‘ (‚0‘). Damit entstand parallel zu den ‚rechnenden‘ Neuronen – in einer ’symbolischen‘ Dimension – eine Menge von interpretierten logischen Aussagen, die man mit logischen Mitteln bearbeiten konnte. Kauffman diskutiert den Zusammenhang zwischen diesen drei Konzepten nicht, stellt dann aber einen Zusammenhang her zwischen dem Formalisierungsansatz von McCulloch-Pitts und seinem eigenen Konzept eines ‚Boolschen Network Modells‘ (‚Boolean network model‘) aus Kapitel 8 her [hatte ich im Detail nicht beschrieben][Anmerkung: Vor einigen Jahren hatte ich mal versucht, die Formalisierungsansätze von McCulloch und Pitts zu rekonstruieren. Sie benutzen die Logik, die damals Carnap entwickelt hatte, erweitert um den Faktor Zeit. Mir ist keine konsistente Rekonstruktion gelungen, was nicht viel besagen muss. Möglicherweise war ich zu dumm, zu verstehen, was Sie genau wollen.]
4. Sowohl am Beispiel des ‚rechnenden Neurons‘ (was Kauffman und viele andere als ’subsymbolisch‘ bezeichnen) wie auch am Beispiel der interpretierten Aussagen (die von Kauffman als ’symbolisch‘ bezeichnete Variante) illustriert Kauffman, wie diese Modelle dazu benutzt werden können, um sie zusätzlich in einer dritten Version zu interpretieren, nämlich als ein Prozessmodell, das nicht nur ‚Energie‘ (‚1‘, ‚0‘) bzw. ‚wahr’/ ‚falsch‘ verarbeitet, sondern diese Zustände lassen sich abbilden auf ‚Eigenschaften des Bewusstseins‘, auf spezielle ‚Erlebnisse‘, die sich sowohl als ‚elementar’/ ‚atomar‘ interpretieren lassen wie auch als ‚komplex’/ ‚abstrahiert‘ auf der Basis elementarer Erlebnisse. (vgl. S.180f)
5. [Anmerkung: Diese von Kauffman eingeführten theoretischen Konzepte tangieren sehr viele methodische Probleme, von denen er kein einziges erwähnt. So muss man sehr klar unterscheiden zwischen dem mathematischen Konzept der Berechenbarkeit von Turing und dem Architekturkonzept von von Neumann. Während Turing ein allgemeines mathematisches (und letztlich sogar philosophisches!) Konzept von ‚endlich entscheidbaren Prozessen‘ vorstellt, das unabhängig ist von irgend einer konkreten Maschine, beschreibt von Neumann ein konkrete Architektur für eine ganze Klasse von konkreten Maschinen. Dass die Nachwelt Turings mathematisches Konzept ‚Turing Maschine‘ genannt hat erweckt den Eindruck, als ob die ‚Turing Maschine‘ eine ‚Maschine sei. Das aber ist sie gerade nicht. Das mathematische Konzept ‚Turing Maschine‘ enthält Elemente (wie z.B. ein beidseitig unendliches Band), was niemals eine konkrete Maschine sein kann. Demgegenüber ist die Von-Neumann-Architektur zu konkret, um als Konzept für die allgemeine Berechenbarkeit dienen zu können. Ferner, während ein Computer mit einer Von-Neumann-Architektur per Definition kein neuronales Netz ist, kann man aber ein neuronales Netz auf einem Von-Neumann-Computer simulieren. Außerdem kann man mit Hilfe des Turing-Maschinen Konzeptes untersuchen und feststellen, ob ein neuronales Netz effektiv entscheidbare Berechnungen durchführen kann oder nicht. Schließlich, was die unterschiedlichen ‚Interpretationen‘ von neuronalen Netzen angeht, sollte man sich klar machen, dass ein künstliches neuronales Netz zunächst mal eine formale Struktur KNN=[N,V,dyn] ist mit Mengen von Elementen N, die man Neuronen nennt, eine Menge von Verbindungen V zwischen diesen Elementen, und einer Übergangsfunktion dyn, die sagt, wie man von einem aktuellen Zustand des Netzes zum nächsten kommt. Diese Menge von Elementen ist als solche völlig ’neutral‘. Mit Hilfe von zusätzlichen ‚Abbildungen‘ (‚Interpretationen‘) kann man diesen Elementen und ihren Verbindungen und Veränderungen nun beliebige andere Werte zuweisen (Energie, Wahr/Falsch, Erlebnisse, usw.). Ob solche Interpretationen ’sinnvoll‘ sind, hängt vom jeweiligen Anwendungskontext ab. Wenn Kauffman solche möglichen Interpretationen aufzählt (ohne auf die methodischen Probleme hinzuweisen), dann sagt dies zunächst mal gar nichts.]
GEHIRN ALS PHYSIKALISCHER PROZESS
6. Es folgt dann ein kurzer Abschnitt (SS.182-184) in dem er einige Resultate der modernen Gehirnforschung zitiert und feststellt, dass nicht wenige Gehirnforscher dahin tendieren, das Gehirn als einen Prozess im Sinne der klassischen Physik zu sehen: Bestimmte neuronale Muster stehen entweder für Vorgänge in der Außenwelt oder stehen in Beziehung zu bewussten Erlebnissen. Das Bewusstsein hat in diesem Modell keinen ‚kausalen‘ Einfluss auf diese Maschinerie, wohl aber umgekehrt (z.B. ‚freier Wille‘ als Einbildung, nicht real).
7. [Anmk: Das Aufzählen dieser Positionen ohne kritische methodische Reflexion ihrer methodischen Voraussetzungen und Probleme erscheint mir wenig hilfreich. Die meisten Aussagen von Neurowissenschaftlern, die über die Beschreibung von neuronalen Prozessen im engeren Sinne hinausgehen sind – vorsichtig ausgedrückt – mindestens problematisch, bei näherer Betrachtung in der Regel unhaltbar. Eine tiefergreifende Diskussion mit Neurowissenschaftlern ist nach meiner Erfahrung allerdings in der Regel schwierig, da ihnen die methodischen Probleme fremd sind; es scheint hier ein starkes Reflexions- und Theoriedefizit zu geben. Dass Kauffman hier nicht konkreter auf eine kritische Lesart einsteigt, liegt möglicherweise auch daran, dass er in den späteren Abschnitten einen quantenphysikalischen Standpunkt einführt, der diese schlichten klassischen Modellvorstellungen von spezifischen Voraussetzungen überflüssig zu machen scheint.]
KOGNITIONSWISSENSCHAFTEN; GRENZEN DES ALGORITHMISCHEN
8. Es folgt dann ein Abschnitt (SS.184-191) über die kognitiven Wissenschaften (‚cognitive science‘). Er betrachtet jene Phase und jene Strömungen der kognitiven Wissenschaften, die mit der Modellvorstellung gearbeitet haben, dass man den menschlichen Geist wie einen Computer verstehen kann, der die unterschiedlichsten Probleme ‚algorithmisch‘, d.h. durch Abarbeitung eines bestimmten ‚Programms‘, löst. Dem stellt Kauffman nochmals die Unentscheidbarkeits- und Unvollständigkeitsergebnisse von Gödel gegenüber, die aufzeigen, dass alle interessanten Gebiete der Mathematik eben nicht algorithmisch entscheidbar sind. Anhand der beiden berühmten Mathematiker Riemann und Euler illustriert er, wie deren wichtigsten Neuerungen sich nicht aus dem bis dahin Bekanntem algorithmisch ableiten ließen, sondern auf ‚kreative Weise‘ etwas Neues gefunden haben. Er zitiert dann auch die Forschungen von Douglas Medin, der bei seinen Untersuchungen zur ‚Kategorienbildung‘ im menschlichen Denken auf sehr viele ungelöste Fragen gestoßen ist. Wahrscheinlichkeitstheoretische Ansätze zur Bildung von Clustern leiden an dem Problem, dass sie nicht beantworten können, was letztlich das Gruppierungskriterium (‚Ähnlichkeit‘, welche?) ist. Aufgrund dieser grundsätzlichen Schwierigkeit, ‚Neues‘, ‚Innovatives‘ vorweg zu spezifizieren, sieht Kauffman ein grundsätzliches Problem darin, den menschlichen Geist ausschließlich algorithmisch zu definieren, da Algorithmen – nach seiner Auffassung – klare Rahmenbedingungen voraussetzen. Aufgrund der zuvor geschilderten Schwierigkeiten, solche zu bestimmten, sieht er diese nicht gegeben und folgert daraus, dass die Annahme eines ‚algorithmischen Geistes‘ unzulänglich ist.
9. [Anmk: Die Argumente am Beispiel von Goedel, Riemann, Euler, und Medin – er erwähnte auch noch Wittgenstein mit den Sprachspielen – würde ich auch benutzen. Die Frage ist aber, ob die Argumente tatsächlich ausreichen, um einen ‚algorithmischen Geist‘ völlig auszuschliessen. Zunächst einmal muss man sich klar machen, dass es ja bislang überhaupt keine ‚Theorie des Geistes an sich‘ gibt, da ein Begriff wie ‚Geist‘ zwar seit mehr als 2500 Jahren — betrachtet man nur mal den europäischen Kulturkreis; es gibt ja noch viel mehr! — benutzt wird, aber eben bis heute außer einer Unzahl von unterschiedlichen Verwendungskontexten keine einheitlich akzeptierte Bedeutung hervorgebracht hat. Dies hat u.a. damit zu tun, dass ‚Geist‘ ja nicht als ‚direktes Objekt‘ vorkommt sondern nur vermittelt in den ‚Handlungen‘ und den ‚Erlebnissen‘ der Menschen in unzähligen Situationen. Was ‚wirklich‘ mit ‚Geist‘ gemeint ist weiß insofern niemand, und falls doch, würde es allen anderen nichts nützen. Es gibt also immer nur partielle ‚Deutungsprojekte‘ von denen die kognitive Psychologie mit dem Paradigma vom ‚Geist‘ als ‚Computerprogramm‘ eines unter vielen ist. Hier müsste man dann nochmals klar unterscheiden, ob die psychologischen Modelle explizit einen Zusammenhang mit einer zugrunde liegenden neuronalen Maschinerie herstellen oder nicht. Versteht man die wissenschaftliche Psychologie als ein ‚empirisches‘ Deutungsprojekt, dann muss man annehmen, dass sie solch einen Zusammenhang explizit annimmt. Damit wäre ein algorithmisches Verhalten aus der zugrunde liegenden neuronalen Maschinerie herzuleiten. Da man nachweisen kann, dass ein neuronales Netz mindestens so rechenstark wie eine Turingmaschine ist, folgt daraus, dass ein neuronales Netzwerk nicht in allen Fällen algorithmisch entscheidbar ist (Turing, 1936, Halteproblem). Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn der menschliche Geist ‚algorithmisch‘ wäre, daraus nicht folgt, dass er alles und jedes berechnen könnte. Andererseits, wie wir später sehen werden, muss man die Frage des Gehirns und des ‚Geistes‘ vermutlich sowieso in einem ganz anderen Rahmen bedenken als dies in den Neurowissenschaften und den Kognitionswissenschaften bislang getan wird.]
GEIST OPERIERT MIT ‚BEDEUTUNG‘
10. Es folgen (SS.192-196) Überlegungen zur Tatsache, dass der ‚Geist‘ (‚mind‘) mit ‚Bedeutung‘ (‚meaning‘) arbeitet. Welche Zeichen und formale Strukturen wir auch immer benutzen, wir benutzen sie normalerweise nicht einfach ’nur als Zeichenmaterial‘, nicht nur rein ’syntaktisch‘, sondern in der Regel im Kontext ‚mit Bezug auf etwas anderes‘, das dann die ‚Bedeutung‘ für das benutzte Zeichenmaterial ausmacht. Kauffman bemerkt ausdrücklich, dass Shannon in seiner Informationstheorie explizit den Aspekt der Bedeutung ausgeschlossen hatte. Er betrachtete nur statistische Eigenschaften des Zeichenmaterials. Ob ein Zeichenereignis eine Bedeutung hat bzw. welche, das muss der jeweilige ‚Empfänger‘ klären. Damit aber Zeichenmaterial mit einer möglichen Bedeutung ‚verknüpft‘ werden kann, bedarf es eines ‚Mechanismus‘, der beides zusammenbringt. Für Kauffman ist dies die Eigenschaft der ‚Agentenschaft‘ (‚agency‘). Wie der menschliche Geist letztlich beständig solche neuen Bedeutungen erschafft, ist nach Kauffman bislang unklar.
11. Es folgen noch zwei Seiten Überlegungen zur Schwierigkeit, die nichtlineare Relativitätstheorie und die lineare Quantentheorie in einer einzigen Theorie zu vereinen. Es ist aber nicht ganz klar, in welchem Zusammenhang diese Überlegungen zur vorausgehenden Diskussion zum Phänomen der Bedeutung stehen.
Seit dem Frühjahr 2012 habe ich einen losen Kontakt mit dem Salon Slalom (URL: http://salonslalom.wordpress.com/salon-slalom/). Ein Team von aktuell fünf Personen organisiert gemeinsame Veranstaltungen zu allen möglichen Themen, meist aus den Reihen der Salon-Mitglieder. Das Besondere daran ist, dass es keinen festen Ort gibt. Die Veranstaltungen sind je nach Thema irgendwo, teilweise auch draußen. Ich war z.B. einmal bei einer sehr inspirierenden Veranstaltung mit einem Holzkünstler im Taunus. Irgendwann hatte ich auch mal zugesagt, einen Abend zu gestalten. Die Ankündigung findet sich hier:
Durch einen akuten Wintereinbruch mit starkem Schneefall wurde die Anreise für alle TeilnehmerInnen an diesem Abend zu einem kleinen Abenteuer. Dazu noch die Lage des INM im Osthafen, zwischen lauter Logistikunternehmen, im vierten Stock auf dem Dach eines alten Bunkers, ohne Aufzug (die Städte nehmen es in ihren eigenen Gebäuden mit der Barrierefreiheit nicht so genau…). Aber der Raum füllte sich dann doch.
Harakiri?
Angeregt durch die offene Atmosphäre des Salons hatte ich mir vorgenommen, meine aktuellen Gedanken zum neuen Welt- und Menschenbild so zusammen zu stellen, dass man zumindest ahnen konnte, wie das Wissen um den Menschen, die Evolution, und die Computer sich wechselseitig verschränken. Angereichert wurde das Ganze noch durch kurze Schilderungen meiner Radically Unplugged Music Selbstversuche mit Klangbeispielen (Startseite für die RUM-Experimente ist: http://www.doeben-henisch.de/sounds/index.html). Die Stücke, die ich für diesen Abend ausgewählt hatte, stammten von meiner provisorischen ‚Playlist‘: http://www.doeben-henisch.de/sounds/playlist). Natürlich weiß man vorher nie, wie die TeilnehmerInnen auf das alles reagieren.
Nach der Begrüßung und einigen einleitenden Worten habe ich erst mal ein Stück zur Einstimmung gespielt:
Thunderstorm Dancing Ahead of (Version c) Interesting, somehow I was nearly sleeping after a long day, but when I started the recorder and started playing I became awake again….somewhere in the night…
Fügte noch hinzu, dass ich im Sommer 2010 kurz vorher ein kleines Aufnahmegerät gekauft hatte, mit dem ich im Juli einen kleinen Sturm aufgenommen hatte. Den Sound von diesem Sturm hatte ich in diesem Stück als Ausgangspunkt benutzt.
Phänomene und hinter den Phänomenen
Hauptproblem bei allen Vorträgen ist immer, wie fange ich an. Ermutigt durch die positive Resonanz im Münchner Vortrag bei der YPO-Jahresveranstaltung wählte ich die Vielschichtigkeit des Menschen als Ausgangspunkt,
Vielschichtigkeit des Menschen (vier verschiedene Bilder von Wikipedia (en) zusammengesetzt (siehe Quellenangaben unten)
um davon ausgehend deutlich zu machen, dass alle unseren bewussten Bilder von einem Gehirn stammen, das im Körper sitzt und selbst keinen direkten Kontakt mit der Welt hat.
Daraus ergeben sich allerlei Konsequenzen dazu, wie wir mit den Bildern, die unser Gehirn von der Welt produziert, umgehen sollten. So wunderbar unser Gehirn arbeitet, so wenig darf man ihm blindlings trauen. Dazu habe ich ein paar Beispiele erzählt.
Die Philosophen in Europa haben sich mindestens seit der Zeit der griechischen Philosophie beständig damit beschäftigt, wie sie die Erscheinungsformen der Phänomene analysieren und bewerten sollten. Einige der letzten großen Heroen der bewusstseinsbasierten Philosopien waren Descartes, Kant, Hegel, Hume, Locke, Berckeley, Husserl, Hartmann, um nur einige zu nennen. Sie alle erkannten in den Phänomenen des Bewusstseins zwar gewisse Regelhaftigkeiten, sie blieben aber notgedrungen im Bewusstsein ‚gefangen‘. Erst die neuen Erkenntnisse zum Gehirn (ab Beginn 20.Jahrhundert) sowie zur Evolution (ab Ende 19.Jahrhundert) ermöglichten uns, die ‚Rahmenbedingungen der Entstehung der Phänomene‘ neu zu verstehen (was sich u.a. im Aufblühen neuer an den Naturwissenschaften orientierten Erkenntnistheorien manifestiert).
Die neuen naturwissenschaftlichen Erkenntnisse lieferten aber nicht nur einen Schlüssel zum Paradox des Bewusstseins in der Weise, dass wir jetzt die Dynamik unseres Bewusstseins in Beziehung setzen können zur Arbeitsweise des Gehirns , sondern wir bekommen damit einen weiteren Schlüssel dafür, warum wir überhaupt ein so unglaubliches Gehirn in einem nicht weniger unglaublichen Körper haben. Die Evolutionsbiologie kann uns in eindrücklicher Weise aufzeigen, wie dieses unser heutiges Gehirn mit dem Körper sich in einer langen 4 Milliarden Jahre dauernden mühevollen Geschichte herausbilden mussten. Wir Menschen haben eine Geschichte, eine reale Geschichte. Wir haben reale Vorfahren, die in unglaublichen erfinderischen Prozessen mit extrem hohen ‚Verlusten‘ das ermöglicht haben, was wir heute sind. Und wir sind kein Endpunkt, sondern – soweit wir sehen können – eine Durchgangsstation zu einem Zustand, den keiner aktuell genau beschreiben kann (obwohl es Menschen gab wie der französische Jesuit Teilhard de Chardin, der als weltweit geachteter Paläontologe sein von der Theologie und Philosophie inspirierte Visionen über das wahre Wesen des Menschen und des Kosmos in wortgewaltigen Texten niedergeschrieben hat; gegen das Lehramt der katholischen Kirche, mit mehrfachen Verboten mundtod gemacht, aber dann doch durch seine vielen Freunde der Öffentlichkeit gerettet).
Mit diesen neuen Erkenntnissen ergaben sich neue Fragen: wie ist diese atemberaubende ‚Gestaltwerdung‘ im Biologischen möglich?
Am Beispiel der Interaktion zwischen Genotyp und Phänotyp versuchte ich dann deutlich zu machen, wie hier ein lokaler Veränderungsmechanismus, der in sich völlig ‚blind‘ für den Kontext ist, mögliche Gestaltungsräume absucht, die dann über Wachstum und Körper mit der Umgebung Erde in Interaktion treten. Es ist dann die konkrete Erde, die quasi als ‚Schiedsrichter‘ auftritt, welche der versuchten Strukturen ‚es schaffen‘ und welche nicht (die Darwinsche Selektion). Man kann hier auch das fundamentale Wertesystem erkennen (wenn man will), das alles andere übertönt: Erhaltung des Lebens unter den Bedingungen der Erde. Allerdings, und darauf habe ich dann im weiteren Verlauf hingewiesen, hat die Evolution selbst die Bedingungen im späteren Verlauf tiefgreifend verändert.
Massstäbliches Diagramm zur Geschichte des Universums; Hervorhebung wichtiger Meilensteine für die Entstehung des Biologischen
Können diese Überlegungen noch sehr abstrakt wirken, so macht uns der reale Gang der universalen Genese seit dem Big Bang klar, dass wir es mit einem überaus realen Prozess zu tun haben, von dem wir ein Teil sind. Die geradezu dramatische Weise der Entstehung des Lebens seit ca. 4 Mrd.Jahren, die unglaublichen Vorgänge im Rahmen der chemischen Evolution, die zur ersten Zelle führten und die bis heute noch nicht vollständig aufgeklärt sind, dann die ca. 2.8 Milliarden dauernde Zeitspanne (!!!!!!!!), bis es von den einzelligen zu mehrzelligen Lebensformen kam, usw. usw. Wer sich dies bewusst anschaut und nicht in ergriffener Bewunderung endet, dem ist schwer zu helfen.
Bemerkenswert ist, dass nach heutigen Kenntnisstand bis zur Ausdehnung der Sonne noch ca. 1 Mrd Jahre Zeit haben, bis die mit der Aufblähung der Sonne einhergehende Temperaturerhöhung alles Leben auf der Erde unmöglich machen wird. Gemessen an der bisherigen Zeit unseres bekannten Universums von ca. 13.7 Mrd Jahren macht dies etwa 1/15 aus. Gemessen an der Evolution des Lebens von ca. 3.8 – 4 Mrd etwa 1/5. Wenn man sieht, welche ungeheure Beschleunigung die Evolution des Lebens auf der Erde allein in den letzten 100 Jahren genommen hat, können die verbleibenden 1 Mrd Jahre mehr als ausreichend sein, um eine Lösung für die Erhaltung des Lebens zu finden. Vorausgesetzt, wir nutzen unsere Möglichkeiten entsprechend.
Es gab dann einen Einschub mit Gedanken zu meinen Radically Unpluggd Music Selbstversuchen.
Schilderte kurz die Entstehungsgeschichte, die Auflehnung dagegen, nur passiver Konsument zu sein, die Versuchsanordnung, wie ich mit Musik experimentieren kann ohne Noten zu benutzen und ohne vorher üben zu können.
Die klassische Musikproduktion und Rezeption wird heute ergänzt durch eine technische Muskproduktion auf der Basis der Mathematik. Damit dehnen sich die potentiellen Klangräume schier unendlich aus.
Dazu ein paar Gedanken zur Frage, was denn ein ‚Ton‘ ist und wie die Mathematik und die moderne Technik es erlaubt, den klassischen Produktions- und Reproduktionszusammenhang aufzubrechen und in schier unendliche Räume auszuweiten. Der ‚reale‘ menschliche Musiker und Komponist wird dadurch nicht ‚überflüssig‘, aber er kommt in eine neue Rolle. In gewisser Weise eröffnet die Mathematik in Kombination mit der Technik ein Universum an Instrumenten und Klängen und die Frage, was Musik ist, was wir mit ihr tun, stellt sich völlig neu. Auch hier, im Segment der Musik, wirkt sich die fortdauernde Evolution aus.
Es kam dann als nächstes Stück ‚Die Wahrheit spielt vor den schwarzen Riesen (The truth plays before the black giants‘).
The Truth Plays Before the Black Giants I have experimented with some abstract ‚dark‘ sound in the back and a very crisp and clear oboe-sound in the foreground. I am still curious about the many libraries of ableton. But besides this ’sound curiosity‘ I gave some space for inspirations. There was the picture of the ‚(seemingly) tiny truth‘ playing before the large dark giants of the ‚all earth’… The tiny small truth got their hearts and the darkness was rumbling, but in comfort…
Mathematik und Computer
Übersicht über eine formale Theorie und ihre Elemente nach Hilbert und Ackermann
Versuchte deutlich zu machen, dass nahezu alles, was wir heute im Alltag an Technologie benutzen, ohne die Entwicklung der modernen Mathematik unmöglich wäre. Die Mathematik ist das zentrale Instrument des modernen Geistes, um sich in der überwältigenden Vielfalt der Realität zurecht zu finden und es ist geradezu bizarr wie eine Gesellschaft, die nahezu vollständig auf er Mathematik basiert, in ihrem öffentlichen Leben, im öffentlichen Bewusstsein, in den Medien dies nahezu vollständig ausblendet, verdrängt. Dies grenzt an eine kollektive Neurose, die sich wie eine Gehirnwäsche über alles legt und schon die kleinsten Regungen, dass jemand irgendetwas Mathematisches äußert, zeigt, tut sofort negativ abstraft oder ins Lächerliche zieht.
Ich habe dann versucht, deutlich zu machen, dass die Technologie des Computers, die heute nahezu alle Winkel unseres alltäglichen Lebens erobert, durchdringt und damit mitgestaltet, ihren Ausgangspunkt in den Grundlagendiskussionen der Mathematiker kurz vor der Wende zum 20.Jahrhundert wie dann in den ersten Jahrzehnten eben dieses Jahrhunderts hatte.
Nach den ersten großen Formalisierungserfolgen entstand die Idee – insbesondere bei David Hilbert – ob sich nicht alle Fragen mathematischer Theorien völlig ‚automatisch‘ mittels eines endlichen Kalküls entscheiden lassen.
Es dauerte zwar ca. 30 Jahre von den ersten Vermutungen dieser Art bis zum Beweis von Kurt Gödel 1931, aber dafür war das Ergebnis um so schockartiger.
Das Bild zeigt verschiedene frühe Formalisierungsbeiträge zum Thema ‚endliches Verfahren‘
Kurt Gödel konnte beweisen, dass es schon bei den ‚einfachen‘ mathematischen Theorien nicht möglich ist, sowohl ihre ‚Widerspruchsfreiheit‘ als auch ihre ‚Vollständigkeit‘ zu beweisen. Der Beweis von Gödel konnte bis heute nicht widerlegt werden, aber Gödel selbst war mit ihm nicht ganz zufrieden. Ein Beweis bezieht seine Überzeugungskraft ja daher, dass er im Beweis nur solche Mittel benutzt, die ‚aus sich heraus‘ ‚zweifelsfrei‘ sind. Im Konkreten heißt dies, diese Mittel müssen – um der einfachen Struktur des menschlichen Gehirns zu entsprechen – durchweg ‚endlich‘ sein und nach ‚endlich vielen Schritten‘ einen klaren ‚Endzustand‘ erreichen. Was für die meisten Menschen im Alltag eher als Banaliät erscheinen mag (ist doch im Alltag alles sehr deutlich und konkret ‚endlich‘) war für den Bereich mathematischer Beweise offensichtlich nicht so trivial. Es war dann Alan Matthew Turing, ein genialer Engländer, der den Beweis von Gödel quasi mit anderen Mitteln wiederholte und der es auf eine Weise tat, die Gödel begeisterte. Diese Art des Beweises akzeptierte Gödel sofort.
Das Konzept der Turingmaschine (rechts oben im Bild) als Teil eines Theoriebildungsprozesses
Schaut man sich das Verfahren von Turing näher an, ist man zuerst einmal überrascht. Das Verfahren, das Turing beschreibt, sieht so einfach aus, dass man sich im ersten Moment gar nicht vorstellen kann, dass man damit irgend etwas Ernsthaftes machen könnte. Turings Vorbild war ein Büroangestellter, der mit einem Schreibstift auf einem Blatt Papier Zahlen schreibt. Wie sich dann aber in den Jahren nach Turing herausstellte, ist es genau dieses Verfahren, was sich bislang als ‚das‘ Konzept, als der ‚Maßstab‘ für einen ‚endlichen berechenbaren Prozess‘ erwiesen hat, denn von allen anderen Formalisierungsvorschlägen, die nach ihm gemacht wurden (oder zeitgleich oder kurz vorher) konnte bewiesen werden, dass sie höchstens ‚gleichwertig‘ sind oder schwächer. Damit dürfte dieses Konzept von Turing, das später und heute allgemein als ‚Turingmaschine‘ benannt wird, als das fundamentalste philosophische Konzept des 20.Jahrhunderts erscheinen (fragt sich natürlich, welche anderen Bereiche man noch hinzunehmen möchte. Im Bereich Naturwissenschaft gab es im 20.Jahrhundert viele bahnbrechende Erkenntnisse. Eventuell müsste man die dann dazurechnen). Jeder konkrete Computer heute kann nicht mehr als das, was das mathematische Konzept der Turingmaschine verkörpert (leider gibt es immer wieder Leute, die das mathematische Konzept der Turingmaschine als Beschreibung einer konkreten ’sequentiellen‘ Rechnerarchitektur missverstehen. Das führt dann natürlich zu allerlei logischen Ungereimtheiten).
Intelligenz bei Tieren und Computern
Dass das Prinzip der Turingmaschine umgesetzt in der Technologie heutiger Computer extrem vielseitig ist, das erleben wir heute in unserem Alltag (falls man sich überhaupt noch bewusst macht, dass nahezu in jedem Gerät heute mindestens ein Computer steckt (allein in einem einzigen Autositz können z.B. bis zu 7 kleine Computer vor sich hinwerkeln, ohne dass sich jemand dessen bewusst ist). Dennoch kann man die Frage stellen, wieweit die prinzipiellen Fähigkeiten dieser Technologie reichen.
Turing selbst dachte laut darüber nach (und hat dies auch in sehr vergnüglicher Weise beschrieben), dass das Prinzip der Turingmaschine eigentlich so universal ist, dass eine Maschine, die nach diesen Prinzipien gebaut würde (ein Computer, ein Roboter), mit der entsprechenden Ausstattung an Sensoren und bei Teilnahme an allen Lernprozessen, die auch ein Kind durchläuft, in der Lage sein müsste, alles lernen zu können, was auch ein Kind lernt. Turing selbst konnte es nicht erleben, ob dies tatsächlich geht.
Aber spätestens seit ihm wird immer wieder laut darüber nachgedacht, ob ein Computer so intelligent sein kann wie ein Mensch, oder gar noch intelligenter.
Ich habe dann kurz die Entwicklung der wissenschaftlichen Psychologie zu Beginn des 20.Jahrhunderts in den USA eingeblendet. Bekannt unter dem Schlagwort ‚verhaltensbasierte Psychologie‘ (‚Behaviorismus) versuchten in der ersten Hälfte des 20.Jahrhunderts (aufgrund starker Anregungen von europäischen Psychologen) Psychologen zu empirisch begründeten Aussagen über beobachtbares Verhalten zu kommen. Das vorherrschende Versuchsparadigma waren damals Ratten, die in einem Labyrinth nach Futter (oder Wasser) suchen mussten.
Ein Experiment von Tolman (und anderen), das ihm lange Zeit eine gewisse Berühmtheit bescherte, war die Beobachtung, dass nicht nur Ratten (i) die hungrig waren, nach einer Anzahl von Versuchen das Futter immer schneller fanden, sondern (ii) auch Ratten, die viele Versuche ohne Hunger im Labyrinth herumlaufen konnten, ab dem Zeitpunkt, wo sie dann ‚hungrig gemacht wurden‘, ziemlich direkt das Futter ansteuerten. Tolman & Co folgerten daraus, dass die Ratten offensichtlich während der ’nicht-Hunger-Zeit‘ trotzdem ‚gelernt‘ haben, wie das Labyrinth angeordnet ist, so dass sie in dem Moment, wo sie das Futter wirklich brauchten, dieses aufgrund des zuvor ‚erworbenen Wissens‘ direkt ansteuern konnten.
Die Psychologen dieser Zeit versuchten also aus den beobachtbaren Verhaltensdaten auf ‚Regelmäßigkeiten‘ ‚in‘ der Ratte zu schließen. Da man in dieser Zeit noch nicht so richtig in ein Rattengehirn hineinschauen konnte (übrigens auch heute ist das, was die Neurowissenschaften im Kontext von Rattenexperimenten zu Tage fördern, äußerst unbefriedigend!) , war der Interpretationsspielraum recht groß. Die Streitigkeiten zwischen den verschiedenen Interpretationsschulen (z.B. das Lager um Hull mit dem ‚Reward-learning‘ und das Lager um Tolman mit den ‚cognitive maps‘) erscheinen aus heutiger Sicht merkwürdig (zumal man zeigen kann, dass sich cognitive maps mit neuronalen Netzen nachbilden lassen, die ziemlich genau den Annahmen von Hull entsprechen). Entscheidend ist nur, dass man aufgrund des Verhaltens eindeutig ausschließen konnte, dass die Ratten ‚zufällig vorgehen.
Zentrale Komponenten eines minimalen lernenden Classifier Systems (ohne Anzeige des Bedürfnisses Hunger). Mit Hilfe des Fitnesswertes können alle jene Komponenten hervorgehoben werden, die im Zusammenwirken einen Pfad generieren. Fitnessgeber können auch ‚eingebaut‘ sein
Mittlerweile können wir – mittels Computern! – beliebige Typen von ‚virtuellen‘ Ratten simulieren. Das Bild zeigt die Struktur des Programms einer virtuellen Ratte basiert auf dem Konzept der Classifier Systeme, allerdings hier abgewandelt), die das Erlernen eines Weges im Labyrinth zum Futter sehr schnell erledigt. Was dieser einfache Typ aber nicht kann, ist das ‚Umlernen‘, falls das Futter nicht mehr am alten Ort ist, sondern an einem neuen Ort. Durch geringfügige Änderungen kann man dies aber ‚einbauen‘.
Die Frage ist, was man aus diesen Befunden folgern kann bzw. sollte. Hat die virtuelle Ratte die ‚gleiche Intelligenz‘ wie die reale Ratte, wenn die beobachtbaren Verhalten messtechnisch ‚gleich‘ sind (Eine Fragestellung, die in den berühmten Turing-Tests auch beständig diskutiert wird)?
Würde man ‚Ja‘ sagen, dann würde dies bedeuten, dass ‚Intelligenz‘ etwas ist, was nicht an die biologische Struktur als Körper gebunden ist, sondern mit jeder Struktur realisiert werden kann, die die entsprechenden ’strukturellen Eigenschaften‘ aufweist. Zwar ist damit nicht gesagt, dass man damit das Phänomen des biologischen Lebens ‚als solchem‘ reproduziert, aber die Eigenschaft der Intelligenz, die sich uns ursprünglich an, mit und durch die biologischen Strukturen ‚zeigt‘ (‚enthüllt‘, ‚offenbart‘, ‚emergiert’…).
Links im Bild ein Ribosom, das Proteine zusammenbaut, und rechts das Schema einer Turingmaschine
Ich habe dann einen weiteren ‚Schwenk‘ gemacht und versuchte zu verdeutlichen, dass sich die Strukturen der Turingmaschine im Kern des Biologischen selbst finden. Am Beispiel des Übergangs vom Genotyp (die Gene) zum Phänotyp (die Körper) kann man sehen, dass die Prozesse, die hier ablaufen, strukturell identisch sind mit der Arbeitsweise einer Turingmaschine, im Prinzip sogar einer abgeschwächten Turingmaschine. Der molekulare Input für das Ribosom repräsentiert die ‚Bandinhalte‘, die ‚Gelesen‘ werden, und der molekulare Output des Ribosoms repräsentiert den Bandinhalt, der ‚geschrieben‘ wird.
Noch wichtiger aber ist vielleicht der Sachverhalt (von dem der Physiker Paul Davies anmerkte, dass er sich bislang jeder physikalischen Theorie widersetzt), dass der Input von einem Molekül kommt (DNA), dessen ‚Bedeutung‘ nicht durch seine primären physikalischen Eigenschaften gegeben ist, sondern durch einen Informationskode, für den es keinerlei physikalische Notwendigkeit gibt. Überhaupt ist das Auftreten von ‚Information‘ in diesem Kontext geradezu aberwitzig. Jeder Kode setzt das Zusammenspiel von einem Sender und Empfänger voraus. Wenn wir also hier , an der Wurzel des Biologischen unübersehbar einen Kode vorfinden, der Bau- und Wachstumsprozesse steuert, und es keine dritte Instanz gibt, die diesen Kode vereinbart hat (und eine solche Instanz ist nicht bekannt), dann muss die Struktur des Kodes schon im Ausgangsmaterial als physikalische Eigenschaft angelegt sein. Das würde aber bedeuten, dass diese eindeutigen Eigenschaften von Intelligenz und Geist inhärente Eigenschaften der Materie selbst sein müssen. Eine andere Erklärung ist aktuell rein logisch nicht möglich (Plato und die Neuplatoniker haben so etwas beispielsweise auch schon gedacht, allerdings ohne explizites Wissen um die Strukturen des Lebens und der Materie).
Zusammenfassung aller wichtigen Eckdaten zum Biologischen. Im Bild fehlt allerdings der Aspekt der Tendenz zum Aufbau komplexer Strukturen, und zwar tendenziell immer komplexerer Strukturen
versucht man alle bekannten Fakten zusammen zu fassen, dann kann man zu folgendem eindrücklichen Bild kommen: das Phänomen des Biologischen im Universum resultiert zunächst einmal aus der Tatsache, dass sich das Universum laut Aussagen der Physik noch in einem Zustand unterhalb des Maximums der Entropie befindet. Dadurch gibt es noch ‚Energieunterschiede‘ im Universum, die sich in Form ‚frei verfügbarer Energie‘ nutzen lassen. Alle bekannten biologische Phänomene tun genau dies: sie nutzen freie Energie um – im Widerspruch zum Entropiegesetz der Physik!!! – immer komplexere Strukturen hervor zu bringen. Ab einem bestimmten Komplexitätspunkt (Tiere, insbesondere dann wir als homo sapiens sapiens) sind diese Strukturen in der Lage, Modell der Umgebung und von sich selbst zu erstellen, die für das eigene Handeln genutzt werden können. Damit hat sich die Evolution einen erweiterten Handlungsspielraum geschaffen, der die Geschwindigkeit der Lernprozesse um geschätzt den Faktor 10^7 zu beschleunigen (weitere Steigerungen nicht ausgeschlossen). Gleichzeitig gibt es im Konzept der Turingmaschine eine ‚technische Kopie‘ jener Struktureigenschaften, die wir mit Intelligenz verknüpfen. Die Evolution hat sich also neben den ‚intelligenten biologischen Strukturen‘ auch noch einen ‚Intelligenzverstärker‘ geschaffen, der sich unabhängig von den biologischen Strukturen entwickeln und nutzen lässt.
In diesem Zusammenhang fundamental bedeutsam ist auch der Umstand, dass alle biologischen Strukturen ‚wertabhängig‘ sind, d.h. Alle (!!!) Wachstums- und Lernprozesse setzen voraus, dass es messbare ‚Präferenzen‘ (Fitness, Werte) gibt, an denen sich diese Prozesse orientieren. Bislang ist dies die Erde selbst in ihrer Konkretheit. In dem Masse, wie die Evolution aber Strukturen geschaffen hat, die in ihrer Erkenntnisfähigkeit über die Erde ‚hinaus schauen‘ können, wird dies primäre Wertsystem ‚Leben unter den Bedingungen der Erde‘ abgelöst durch ein Wertesystem ‚Leben unter den Bedingungen des Universums‘. Eine solche Erweiterung des Wertesystem ist auch dringend notwendig, da mit den verbleibenden 1 Mrd Jahre bis zum Wärmtod durch die Sonne einiges getan werden muss, um diesem Wärmetod zu entgehen. Hierin deutet sich an, dass das Leben seinen ‚Sinn‘ ‚in sich selbst‘ hat. Dies alles zu verstehen stehen wir vermutlich erst ganz am Anfang.
Es gab dann noch ein paar Bilder und Bemerkungen zur Beschreibung von Vielfalt durch die Mathematik oder den direkten Strukturvergleich zwischen Menschen als selbsmodifizierendem System und der universellen Turingmaschine:
Verhaltensformel Mensch: phi: I x IS —> IS x O
Verhaltensformel UTM: phi: I x IS —> IS x O
Ich habe die Präsentation beendet mit dem Hinweis darauf, dass wir hier in Frankfurt, und zwar genau in diesem INM, wo an diesem Abend der Vortrag stattfand, zusammen mit der FH Frankfurt und der Goethe-Uni Frankfurt und allen, die mitmachen wollen, im Frühjahr 2014 das große ‚Geist-Sichtbarkeitsmachung-Projekt‘ starten wird. Rund um die Uhr, jeden Tag des Jahres, wird man zuschauen können, wie der künstliche Geist unter den Augen der Öffentlichkeit entstehen wird. Die Vorbereitungen dazu laufen schon. Noch im Dezember wird es eine erste Gründungsversammlung mit einer ersten Webseite geben. Wir werden auch Sponsorengelder einsammeln, da wir ganz ohne ein Minimalteam zum Management des Ganzen nicht auskommen werden.
Es folgte abschließend ein weiteres Musikstück, inhaltlich passend zum neuen Welt- und Menschenbild. ‚Du bist die Botschaft des Universums‘, womit jeder gemeint ist; jeder verkörpert – ob er/ sie will oder nicht – eine Botschaft, in der das Ganze des Universums enthalten ist. Wir müssen diese Botschaft nur lesen lernen:
You are the message of the universe (Rap-like…) Hatte nur so gespielt. Erst ein paar Drum-Clips arrangiert. Dann eine verfremdete Flöte als Hauptmotiv. Dazu dann einen Bass. Als mir dann keine geeignete weitere Stimme mehr einfiel, habe ich mich an einen Text erinnert, den ich vor Monaten schon in einem Musikvideo verarbeitet hatte ‚You are the message of the universe‘. Ich finde, im aktuellen Arrangement passt er ganz gut. Eine Art Anti-Rap Rap….oder auch nicht. Es gibt so unendlich viele Sichten zu jeder Sache. Die immanente Unendlichkeit ist der eigentliche ‚Hit‘, natürlich hervorgebraht vom Gehirn, dieses selbst aber ist eine Hervorbringung aus dem Innern der Materie, und damit aus der Mitte der Energie… diese wiederum ist — physikalisch betrachtet — ‚unsterblich‘. Wir sind alle viel mehr, als wir ahnen, geschweige denn denken können…letztlich ist es egal, was wir denken, bevor wir denken sind wir schon das, was wir sind… das ist unser Glück. Aber natürlich, warum können wir dann überhaupt denken? Wozu? Gute Frage… wer die Antwort findet, braucht sie nicht mehr….Good Luck..
PS: Ursprünglich hatte ich noch einen Abschnittt über die zentrale Rolle von Künstlern zusammen mit Wissenschaftlern; aber der blieb auf der Strecke, es war dann doch zu viel Stoff….
PS2: Es gab noch eine recht intensive Diskussion.
PS3: Am Tag drauf hatte ich eine lange, sehr inspirierende Besprechung mit einem guten Bekannten aus der Szene der experimentellen Musik, wo wir die verschiedenen Aspekte des kommenden Projektes zur ‚Sichtbarmachung von Geist‘ durchsprachen. Von den vielen Punkten, die wir demnächst auch entsprechend kommunizieren werden, war einer für den Zusammenhang hier besonders interessant: da der Begriff ‚Geist‘ (Englisch oft ‚mind‘) extrem vage ist und bis heute in keiner Wissenschaft eine operationale Definition existiert, die diesen Begriffen irgendwie fassbar macht (nur sehr viele blumige Beispiele), sollten wir uns in der Diskussion und Weiterentwicklung zunächst an den Begriff ‚Intelligenz‘ halten. Für diesen Begriff haben die experimentellen Psychologen eine sehr brauchbare operationale Definition entwickelt, die in Gestalt des IQ (Intelligenzquotienten) weit verbreitet ist. Was immer ‚Geist‘ sein mag, insofern er sich im Verhalten manifestiert, das man beobachten und messen kann, kann man die sich ‚im Verhalten zeigende Intelligenz‘ in ihren unterschiedlichen Ausprägungen ‚messen‘, d.h. mit vorgegebenen Standards ‚vergleichen‘. Für diese ‚Messungen‘ spielt es keine Rolle, ob es sich bei dem beobachteten System um eine Pflanze, ein Tier, einen homo sapiens sapiens oder um eine Maschine handelt. Der psychologische Intelligenzbegriff ist insofern ‚invariant‘ bzgl. derjenigen Struktur, die das zu messende Verhalten hervorbringt. Insofern ist dieser Intelligenzbegriff geeignet, ‚Intelligenz‘ so zu messen, dass man all die verschiedenen ‚Hervorbringungsstrukturen‘ vergleichen kann. Präzisierend müsste man von daher vielleicht sagen, dass wir in diesem Experiment zeigen wollen, dass die Entstehung und Anwendung von Intelligenz nicht an eine biologische Trägerstruktur gebunden ist, sondern nur an Strukturmerkmalen, die in nahezu beliebiger materieller Beschaffenheit auftreten können. Der philosophische ‚Druck‘ auf das Selbstverständnis von uns Menschen bleibt damit sehr wohl erhalten: Wer sind wir wirklich? Was soll das Ganze? Sind wir überflüssig? Haben wir eine spezielle Mission? Haben wir trotz allem eine Verantwortung für das Ganze? usw.
PS4: In einem privaten Kreis mit vielen Freunden flammten diese Diskussionen auch wieder auf, da im Kreis außer mir zwei da waren, die auch bei dem Salon waren. Diese Themen bewegen…
Literaturnachweise
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8 Jahre und drei Monate später … es hat etwas Berührendes, nach einer so langen Zeit einen eigenen Text samt Musikbeispielen nochmals zu lesen (und zu hören). Alles gesagte würde ich auch heute wieder unterschreiben. Es ist sehr ‚zum Punkt‘; besonders das Rapp-artige Musikstück ‚You are the message of the universe‘ geht mir noch immer ‚unter die Haut‘. Das im Text angekündigte Experiment am INM hatte tatsächlich unter dem Label ‚emerging-mind‚ stattgefunden. Aber es ist wieder versandet… Seit ca. 2018/19 ist ein neues Projekt entstanden, nicht wirklich geplant, aber irgendwie auch nicht planlos, und gewinnt immer mehr Fahrt. Der innere Motor ist der Gedankenkomplex ‚Kollektive Mensch-Maschine Intelligenz‚. Der treibende Motor ist die Vereinigung von Philosopie, Engineering und Gesellschaft. Ausgang offen, aber die Dynamik ist stark. Das Thema ‚You are the Message of the Universe‘ schwingt in allem weiter …
Eine Übersicht über alle Beiträge anhand der Titel findet sich HIER
Dieser Blogeintrag geht zurück auf einen Vortrag, den ich auf der Jahrestagung der deutschen Sektion von YPO (Young Presidents Organization) gehalten habe. Der ursprüngliche Titel lautete „Das Digitale als Synomym für berechenbare Prozesse“. Als der Text zu diesem Vortrag fertig war (am Tag davor) deutete sich schon an, dass der Vortrag eigentlich eine weitere, sogar eine weiterführende Botschaft enthielt, die sich im ursprünglichen Titel nicht so widerspiegelte. Während ich den Vortrag dann hielt wurde mir klar, dass – in der Tat – der eigentliche Inhalt ein anderer war; der ursprüngliche Titel war nicht falsch, aber zu ‚eng‘.
Da ich jeden Vortrag nur einmal halte und mir für den Vortrag immer eine Problemstellung vornehme, die ich selber gerne geklärt haben möchte ohne zum Zeitpunkt er Themenstellung schon zu wissen, ob es wirklich so gehen wird, gibt es immer diese fluktuierenden Überlegungen und Formulierungen vorher, in denen das mögliche Thema um seine finale Gestalt ringt. Bislang war es immer so, dass es unmittelbar vor dem Vortrag eine starke Klarheit gab, im Vortrag selbst und in den anschließenden Fragen das Ganze nochmals heftig ‚aufleuchtete‘ und in den nachebbenden Gedanken und Gesprächen sich dann der ‚finale Gedanke‘ gezeigt hat.
So auch hier. Die benutzten Diagramme sind mit denen im Vortrag identisch, der Wortlaut nicht genau, aber dem Inhalt nach.
Ankündigungstext ohne Leser
Der folgende Text wurde von mir als Ankündigungstext verfasst, wurde dann aber doch nicht publiziert. Er gibt so ein wenig den ‚Flair‘ im Vorfeld wieder:
Wir leben in einer Zeit, in der die Computertechnik immer mehr Bereiche des täglichen Lebens durchdringt, uns in eine Symbiose mit dem Digitalen zwingt, der wir uns nur schwer bis gar nicht entziehen können: Im Haushalt, in der Haustechnik, beim Entwerfen und Bauen von Häusern, in der Musik, beim Fernsehen, bei der Filmproduktion, in den Verwaltungen, in der industriellen Produktion, bei der Verkehrssteuerung, in jedem Auto, in jedem Flugzeug, bei der täglichen Kommunikation,…und, und, und,…. Wie ist dies möglich? Wie kann eine Technologie für uns zu einer Art ‚zweiten Natur‘ werden? Wie kann eine einzige Technologie nahezu alle Lebensbereiche durchdringen? Wie kann Technik Eigenschaften annehmen, die wir eigentlich nur dem Menschen zuschreiben: Wahrnehmen, Begriffe bilden, Schlüsse ziehen, Wiedererkennen, Kreativ sein, Gefühle haben, Ansätze von Selbstbewusstsein? Wo führt dies hin? Wird uns die Computertechnik irgendwann doch überflüssig machen?
In seinem Vortrag wird Prof. Doeben-Henisch diesen Fragen nachgehen. Er führt zurück zum Ursprung des Computers, ins Zentrum der mathematischen Dispute um die Jahrhundertwende, die dann in den Personen von Kurt Goedel und Alan Matthew Turing zum neuen philosophisch-mathematischen Begriff ‚endlicher Prozess‘ bzw. zum Begriff der ‚Berechenbarkeit‘ führten. Der Mensch selbst stand Modell für das mathematische Konzept der Turingmaschine (1936/7), das dann wenige Jahre später zu realen Maschinen führte, die mit Relais, dann Röhren, schließlich mit Halbleitern demonstrierten, dass und wie man ‚rechnende Maschinen‘ bauen kann. Innerhalb von 60 Jahren eroberte diese Technologie die ganze Welt. Die binären Zustände der Computer zeigten sich mächtig genug, sich nahezu alles einzuverleiben: Zahlen, Texte, Bilder, Geräusche, Musik, Objekte, Gebäude, Pflanzen, Tiere, Abläufe, ganze Städte. Zur Zeit versuchen Forscher weltweit, Maschinen mit ‚künstlichem Geist‘ zu schaffen. Als Vorlage dient das menschliche Gehirn. Prof. Doeben-Henisch wird zeigen, warum wir im Moment keine Argumente haben, warum dies nicht gehen könnte.
Die Überlegungen zu den Grundlagen des menschlichen Geistes führen auch hinein in die Frage nach der Natur des Menschen, in seine Geschichte, in die Geschichte der Entstehung des Menschen, in die innere Logik der Evolution des Lebens auf der Erde. Die Forschung hat uns in den letzten 80 Jahren aufregende neue Einblicke in die Struktur des Lebens vermittelt, die wiederum verschränkt sind mit der Entwicklung des bekannten Universums selbst. Man kann sehen, dass das Digitale als lingua universalis berechenbarer Prozesse sich schon im Inneren des Biologischen selbst als ‚Sprache des Lebens‘ findet. Das Leben selbst als großer ‚Computer‘ oder, umgekehrt, der ‚Computer‘ als neue Spielart jenes Prinzips, das wir als Leben bezeichnen?
Dies sind einige der zentralen Themen, die im Vortrag angesprochen werden. Der Vortrag endet mit dem offensichtlichen Faktum der Ko-Evolution von Universum – Erde – biologischem Leben und digitaler Technologie. Was bedeutet dies für uns?
VORTRAG
(Anmerkung: Der geschriebene Text entspricht natürlich nicht exakt dem Wortlaut des frei vorgetragenen Vortrags)
Meine sehr verehrten Damen und Herren,
nachdem Sie in den vorausgehenden Vorträgen schon einiges gehört haben zu den vielfältigsten Phänomenen, die das Digitale in unserem heutigen Alltag hervorbringt, möchte ich mich in meinem Vortrag mehr der Frage nach der Maschinerie hinter diesen Phänomenen widmen. Was sind das für Strukturen, die all dies möglich machen? Welches Prinzip ist so mächtig, dass es all diese verschiedenartigen Phänomene hervorbringen kann, die dem Menschen in seinen Lebensvollzügen immer näher kommen, ja, bisweilen sogar schon zu inneren Bestand von diesen werden?
Für die Beantwortung dieser Frage werde ich Sie mit drei Konzepten bekannt machen, die auf erstaunliche Weise untereinander zusammenhängen: das Konzept der rechnenden Maschine, das neue Bild des Menschen und die Einbettung beider Konzepte in den Gang der Evolution. Und sie werden dann sehen, dass diese Zusammenschau der drei Konzepte etwas ganz Neues aufscheinen lässt, nämlich das Konzept ‚Geist‘ als jene Größe, die in all diesen Prozessen als etwas ‚aufscheint‘, was ’schon immer da ist‘. Würde dieser erste Eindruck zutreffen, dann würde es bei den Versuchen der ‚Erschaffung‘ eines ‚künstlichen‘ Geistes weniger darum gehen, etwas ‚Neues‘ zu ‚erschaffen‘, sondern mehr darum, etwas, das ’schon immer da ist‘, mit neuen Methoden ’sichtbar‘ zu machen.
Ich werde zum Ende daher auch kurz auf ein Experiment hinweisen, in dem wir genau dies tun: den ‚Geist‘ in Form eines ‚künstlichen‘ Geistes sichtbar machen.
Beginnen wir mit uns selbst, dem dem Menschen, dem homo sapiens sapiens.
DER MENSCH
VIELSCHICHTIG
Vielschichtigkeit des Menschen (Quellen: Synthese aus vier Bildern von Wikipedia (en), siehe Literaturnachweise)
[Bild: vier Sichten des Menschen] Ich möchte mit einem Schaubild beginnen, das zeigt, wie vielschichtig wir Menschen bei näherer Betrachtung sind. Sie sehen einmal links die Oberfläche des Menschen, wie sie sich uns darbietet, wenn wir uns nackt zeigen. Doch bei der Frage, ob wir den Menschen mit dieser Oberfläche gleich setzen sollen, werden wir dies verneinen müssen. Wir wissen heute, dass hinter bzw. unter dieser Oberfläche eine Fülle von hochkomplexen Organen zu finden ist, die durch ihre kontinuierliche Arbeit alle unsere Lebensprozesse ermöglichen. Was wären wir ohne Herz, Nieren, Lunge, Leber, Magen, Darm usw.? Zugleich wissen wir, dass all diese wunderbaren Organe im Chaos enden würden, gäbe es nicht das Nervensystem mit dem Gehirn, das all diese Tätigkeiten – ergänzend zum Blutkreislauf und zum Immunsystem –– koordiniert, anregt, steuert. Und dann noch das augenfällige System von Knochen und Gelenken, in sich ein überaus lebendes System, ohne das alle Haut und Organe in einen Zellklumpen zusammenstürzen würden, der alsbald verenden würde. Vier überaus komplexe Systeme, die vielfach ineinander greifen und in diesem Zusammenwirken das Gesamtkunstwerk menschlicher Körper in seiner Grundstruktur ermöglichen. Wissen wir damit, was und wer der Mensch ist? Haben wir die Psyche, den Geist, die Seele vergessen?
Bevor ich darauf eine Antwort versuche, hier ein kurzer Szenenwechsel. Im Film würden man sagen, ein harter Schnitt.
FORMALISIERUNG DER VIELFALT ALS SYSTEM
Formalisierung des Menschen als System mit Input und Output
[Bild: Box mit Eingang/ Ausgang und Verhaltensfunktion] Was Sie auf diesem Bild sehen können, ist ein Diagramm und eine kleine Formel.
Dieses Diagramm und diese Formel entspricht ein wenig der Art, wie ein mathematisch geschulter Ingenieur die zuvor präsentierte Vielfalt des Menschen hinschreiben könnte.
Die Box mit Überschrift ‚System‘ kann einen Menschen repräsentieren, der aus seiner Umgebung Stimuli – abgekürzt ‚S‘ – als Input ‚I‘ empfangen kann (also Augen, Ohren, Tastempfindungen usw.) und der über seinen Output ‚O‘ Reaktionen ‚R‘ an die Umgebung abgeben kann, also diverse Bewegungen, Schallereignisse, usw. Im Innern des Systems gibt es verschiedene interne Zustände (internal states, IS), die zum Funktionieren des Systems wichtig sind. Z.B. die diversen Organe, das Nervensystem, die Knochen, usw. Und zwischen all diesen Elementen, dem Input, den internen Zuständen und dem Output, gibt es einen funktionalen Zusammenhang, der im Bild einfach mit dem griechischen Buchstaben ‚phi‘ (Φ, φ) benannt wird.
Alternativ zu solche einem Diagramm würde man aber auch einfach die kürzere Formel hinschreiben, die genau das gleiche zum Ausdruck bringt: der funktionale Zusammenhang ‚phi‘ nimmt Inputwerte und aktuelle Zustände als Ausgangspunkt und berechnet daraus mögliche Änderungen der inneren Zustände und einen Output. Also, Beispiel, sie sitzen in einem Auto und sehen (=Input) eine rote Ampel. Da sie gelernt haben, bei Rot tunlichst stehen zu bleiben (=IS), verändern sie ihre Fußstellung und bremsen (=IS, O).
Dieses kleine Beispiel mag auch ein wenig verdeutlichen, wie Ingenieure vorgehen, wenn sie die vielfältige Wirklichkeit mit der Sprache der Mathematik vereinfachen und dadurch all die wunderbaren Dinge bauen können, die Sie jeden Tag wie selbstverständlich benutzen. Ohne diese mathematische Sprache würden wir noch immer steinzeitlich leben.
Betrachten wir noch ein weiteres Beispiel im Kontext des Menschen, das uns helfen wird, die Brücke zur rechnenden Maschine zu bauen.
GEHIRN UND NERVENZELLE
Gehirn als Teil der menschlichen Organe; daneben ein einzelnes Neuron (Quelle: zwei Bilder aus Wikipedia komponiert, aus Wikipedia (en), siehe Literaturnachweise)
[Bild: Gehirn links, Nervenzelle rechts] Werden wir ein wenig bescheidener und nehmen uns nur einen Teil des Menschen vor, sein Gehirn. Nach neuen Schätzungen umfasst ein Gehirn etwa 100 Mrd Neuronen (Kandel et al. 2012:S.21). Diese sind in der Regel nicht direkt miteinander verbunden.
Die typische Struktur eines Neurons sieht man rechts vom Gehirn. Es gibt genau einen Ausgangs (das Axon), der sich vieltausendfach verzweigen kann, sowie viele tausend Eingänge. In dem kleinen hervorgehobenen Kreis kann man die Eigenart der neuronalen Verbindungen erkennen: das Endstück eines Axons endet kurz vor der Oberfläche des Neurons; es bleibt ein kleiner synaptischer Spalt.
NERVENZELLE UND MEMBRAN
Neuron links mit Vergrößerung einer Synapse rechts. Neuronbild aus Wikipedia (en). Quelle siehe Literaturverzeichnis
[Bild: Neuron und Membran schematisiert] In dem nachfolgenden Bild ist dies schematisierend und vergrößert dargestellt. Die Oberfläche der empfangenden Zelle stellt eine Membran dar, die man postsynaptische Membran nennt, die zusammen mit dem Endstück des Axons eine Synapse bildet. Die Kommunikation zwischen Endstück und potsysnaptischer Membran wird über Moleküle (Transmittermoleküle) realisiert, die beim Auftreten eines elektrischen Potentials im Axon aus den Vesikeln entlassen werden. Diese diffundieren durch den synaptischen Spalt und können dort, falls sie ‚passen‘ an Rezeptormolekülen von Ionenkanälen andocken. Jede postsysnaptische Membran hat mehrere Tausend solcher Ionenkanäle. Docken diese Transmittermoleküle an den Rezeptoren an, öffnen sich die Ionenkanäle. Es findet dann ein schlagartiger Austausch von Ionen in und außerhalb der Membran statt. Dieser schlagartiger Austausch hat einen ebenso plötzlichen Wechsel des elektrischen Potentials zur Folge, was dann zu dem bekannten Ein-Aus-Signal eines Neurons führen kann.
Gäbe es nur Ionenkanäle, dann wäre mit dem einmaligen Öffnen der Kanäle – bildlich gesprochen – alles Pulver verschossen. Diese Membran würde nie mehr ein weiteres Signal erzeugen können. Das aber ist eigentlich ihre Aufgabe. Zu diesem Zweck gibt es noch einige tausend Ionenpumpen. Diese sind in der Lage Ionen gegen ein Konzentrationsgefälle von außen nach Innen oder umgekehrt zu pumpen. Dazu benötigen sie Energie. Da sie insgesamt langsamer arbeiten als der Ionenaustausch durch die Kanäle stattfindet, entstehen zwischen den einzelnen Signalereignissen Refraktionszeiten, in denen keine Schaltvorgänge möglich sind.
Sie sehen also, schon die vielen tausend Membranen einer einzigen Nervenzelle (es können bei einer Zelle mehr als 1 Mio sein!) bilden kleine, komplexe Maschinen, deren Funktion Signalerzeugung und Signalfluss im Gehirn ermöglicht.
Während ein Neurowissenschaftler zur Beschreibung einer Nervenzelle und des Gehirns auf alle diese unfassbar komplexen Details eingehen muss, kann ein Ingenieur, der ein künstliches Gehirn bauen möchte, sich fast entspannt zurücklehnen und die Frage stellen, welche Eigenschaften an einem Neuron denn wesentlich sind, um sein Schaltverhalten zu erfassen.
Eine typische Antwort würde so aussehen:
NERVENZELLE MATHEMATISCH
Formalisierung eines Neurons durch Konzentration auf die Schalteigenschaften
[Bild: Nervenzelle mathematisch] Sie sehen wieder ein Box, dieses Mal ‚Neuron‘ genannt. Der ‚Input‘ zu dieser Box bilden die Endstücke von anderen Neuronen. Im Bild sind es drei Eingänge, es könnten aber n-viele sein. Dazu ein Ausgang, das Axon, das sich auf n-viele viele andere Neuronen – letztlich auch auf sich selbst – verteilen kann. In der Box können Sie drei einfache Formeln erkennen, die drei aufeinander folgende Verarbeitungsstufen repräsentieren. In der ersten Stufe werden die mit wij gewichteten Aktionspotentiale aij der einzelnen Eingänge summiert zum Wert net_j. Dann wird mittels der Aktivierungsfuntkion f_act berechnet, ob diese summierten Eingangssignale zusammen mit dem letzten Aktionspotential a_j einen vorgegebenen Schwellwert theta (θ) überschreiten oder nicht. Falls der Schwellwert überschritten wird, wird ein neues Aktionspotential a_j erzeugt, das dann schließlich mit der Ausgabefunktion f_out in einen geeigneten Ausgabewert umgerechnet wird.
Genauso wenig wie eine einzelne Schwalbe bekanntlich einen Frühling macht, genauso wenig kann man mit einem einzelnen Neuron etwas interessantes anfangen. Der Ingenieur muss sich also noch etwas einfallen lassen, wie er die vielen Neuronen zusammenbringt. Vielleicht ahnen Sie schon, was jetzt kommt:
KÜNSTLICHES GEHIRN
Übergang von einm Zeitpunkt zum nächsten, beschrieben mit Vorschrift ’syn‘
[Bild: Mengen von Neuron-Verbindungen] Eine einfache Möglichkeit, die Gesamtheit aller Neuronen zu betrachten, besteht darin, jeweils zwei, die miteinander in Verbindung stehen, als ein Paar zu betrachten, das bestimmte Verbindungswerte besitzt, und dann die Menge aller dieser Paare als eine Einheit zu einem bestimmten Zeitpunkt. Im Bild ‚CON‘ genannt, die Menge aller Connections.
Was dann noch bleibt ist die Beschreibung der Dynamik dieser Zellen, die Art der Veränderungen von einem Zeitpunkt zum nächsten. Dieser Veränderungszusammenhang wird im Bild ‚dyn‘ genannt, eine mathematische Vorschrift, die sagt, wie ich vom Zustand der Zellen zu einem Zeitpunkt zum Zustand der Zellen beim nächsten Zeitpunkt komme.
Damit ist für den Ingenieur alles gesagt, was gesagt werden muss. Ob dieses künstliche Gehirn Bilder erkennen soll, Sprache sprechen, sich erinnern können soll, usw. all dies ist damit erfasst. Sollte der Ingenieur in der Praxis feststellen, dass er wichtige Eigenschaften übersehen hat, dann fügt er sie einfach in seine Formeln ein.
Gehen wir nach diesem Ausflug ins Gehirn nochmals zur Ausgangsbox mit dem Menschen zurück.
NOCHMALS SYSTEMBOX
Integration des Teilomodells ‚Gehirn‘ in das allgemeine Systemmodell vom ‚Menchen‘
[Bild: Nochmals die Systembox, jetzt mit Verfeinerungen] Soeben haben wir das Gehirn als eine Teilbereich des Körpers näher betrachtet. Wollen wir diese Erkenntnisse in der allgemeinen Box verorten, dann müssen wir sagen, dass die Menge CON eine Teilmenge der Menge IS der internen Zustände ist, und die Verarbeitungsvorschrift ‚dyn‘ ist ein Teil der allgemeinen Verhaltensfunktion φ des Menschen.
Sie können an diesem Beispiel einmal sehen, wie man mit der Sprache der Mathematik komplizierteste Sachverhalte auf einfache Strukturen zurückführen kann, und – und darauf kommt es in unserem Zusammenhang besonders an – dass der Mensch – also wir selbst – bei dieser Betrachtungsweise eine Struktur besitzt, die uns durch diese Struktur vergleichbar macht mit allen anderen Strukturen.
Eine der Strukturen, mit denen ich die Struktur des Menschen vergleichen möchte, ist die Struktur eines endlichen Prozesses.
Um zu beschreiben und zu erklären was ‚berechenbare Prozesse‘ sind, müssen wir einen kleinen Ausflug in die Welt der Logik und Mathematik machen.Ich hoffe dann zeigen zu können, warum die berechenbaren Prozesse und wir Menschen mehr gemeinsam haben, als die meisten vermuten, und warum das Reden vom ‚Geist‘, auch vom ‚künstlichen Geist‘ heute eine ganz andere Bedeutung bekommen hat, als es bislang üblich war.
DIGITALE MASCHINE
DISKUSSION DER MATHEMATIKER
Übersicht über eine formale Theorie und ihre Elemente nach Hilbert und Ackermann
[Bild: Schema einer formalen Theorie] Natürlich werde ich hier nicht auf die Details der Diskussionen im Kontext der sogenannten Grundlagenkrise der Mathematik zum Ende des 19. und zu Beginn des 20.Jahrhunderts eingehen können. Nur so viel sei hier gesagt, dass die Logiker und Mathematiker dieser Zeit ein Problem damit hatten, die Grundlagen der Mathematik so zu beschreiben, dass keine Paradoxien entstehen konnten, erst recht keine direkten Widersprüche in den formalen Systemen und natürlich wünschte man sich vollständige Systeme, d.h. formale Systeme, in denen man alle Aussagen, die im Sinne des Systems wahr sein sollen, auch beweisbar sind.
Eine der wichtigsten mathematischen Schulen innerhalb dieser Diskussionen war die Schule um David Hilbert, der die Lösung des Problems einer befriedigenden Darstellung der Mathematik darin sah, eine Reihe von möglichst einfachen formalen Systemen zu schaffen (basierend auf einer endlichen Menge von Axiomen), deren Widerspruchsfreiheit und Vollständigkeit mit sogenannten ‚endlichen Mitteln‘ gezeigt werden kann. Alle komplizierteren Theorien sollten dann auf diese einfachen Systeme zurückgeführt werden.
Im Alltag mag es uns nicht als Problem erscheinen, von ‚endlichen Mitteln‘ zu sprechen. Aber wenn es darum geht, allgemein zu beschreiben, was hinreichend geeignete endliche Mittel sind, um eine mathematische Theorie als widerspruchsfrei und vollständig zu erweisen, dann zeigt sich plötzlich, dass dies nicht so einfach ist, wie sich dies Hilbert und seine Schule erhofft hatten.
GOEDEL – TURING
Das Bild zeigt verschiedene frühe Formalisierungsbeiträge zum Thema ‚endliches Verfahren‘
[Bild: Goedel und Turing historisch] Es war Kurt Goedel, der 1930-31 zeigen konnte, dass das Grundlagenprogramm von Hilbert und seiner Schule prinzipiell unmöglich war. Er zeigte, dass eine mathematische Theorie, die mindestens so stark wie die Arithmetik ist, aus prinzipiellen Gründen nur eines von beiden sein kann: entweder widerspruchsfrei (konsistent) oder vollständig, aber nicht beides zugleich. Dieses Ergebnis trifft in das Herz jeder mathematischen Theorie, bis heute. Es zeigt, dass es prinzipielle Grenzen in der Beweisbarkeit von mathematischen Wahrheiten gibt.
Diese Probleme treten immer dann auf, wenn es darum geht, innerhalb (!) einer formalen Theorie (mindestens so stark wie eine Prädikatenlogik erster Stufe) die Widerspruchsfreiheit und Vollständigkeit zu beweisen. Natürlich kann man das Problem dadurch zu umgehen versuchen (was sehr viele versucht haben), eine zusätzliche ‚Beschreibungsebene‘ einzurichten, von der aus sie dann ‚über‘ (Griechisch ‚meta‘) die Objekte der anderen ebene ‚reden‘. Solche Art von Hierarchisierungen oder Typisierungen oder Metaebenen entsprechen der üblichen Arbeitsweise des menschlichen Gehirns. Allerdings bildet diese Strategie bei näherem Hinsehen keine wirkliche Lösung. Zwar verschwinden in der Objekttheorie all jene Elemente, die ‚über sich selbst‘ reden können, aber die Metaebene selbst, die ja auch den Berechenbarkeitsforderungen mathematischer Beweise genügen müssen, enthalten dann genau all jene Elemente wieder, die zu der von Kurz Goedel aufgedeckten Schwachstelle führen.
Eine letzte philosophische Würdigung dieser Sachverhalte scheint mir noch auszustehen.
Mit diesen Überlegungen sind wir beim Thema Berechenbarkeit angekommen.
Die Diskussion unter Mathematikern hängt von Beweisen ab, die geführt werden. Diese Beweise müssen mit sogenannten endlichen Mitteln geführt werden, damit sie nachvollziehbar sind. Goedel selbst hatte ein geniales Verfahren ersonnen, um unter Benutzung von natürlichen Zahlen seine Beweise zu führen. Aber er war von seinem eigenen Beweis nie begeistert, obgleich niemand ihn bis heute widerlegen konnte.
Es war dann einem gewissen Alan Matthew Turing vorbehalten fünf Jahre später die Beweise von Goedel nochmals mit anderen Mitteln zu führen. Und diese Beweismittel – später Turingmaschine genannt – fanden nicht nur die Zustimmung von Goedel, sondern von nahezu allen nachfolgenden Generationen. Bis heute ist die Turingmaschine das wichtigste mathematische Konzept für alle Berechenbarkeitsbeweise – und damit der mathematische Referenzpunkt für alles, was wir heute Computer nennen.
Weil dem so ist, weil das Konzept der Turingmaschine eine solch eminente philosophische und mathematische Bedeutung zukommt, lassen Sie mich dieses Konzept kurz vorstellen. Es ist so einfach, dass die meisten, die es zum ersten Mal kennen lernen, sofort fragen: und das soll alles sein? Ich versichere Ihnen, das ist alles und – und das möchte ich dann zum Abschluss zeigen – das Konzept der Turingmaschine findet sich auch schon im Kern von allem Biologischen. Ein Befund, den man nun nicht unbedingt erwarten muß.
TURINGMASCHINE
Das Konzept der Turingmaschine (rechts oben im Bild) als Teil eines Theoriebildungsprozesses
[Bild: Theorieprozess TM] So wie Newton angeblich beim Fallen eines Apfels seine entscheidende Einsicht in das Wesen des Gravitationsgesetzes bekommen haben soll, so beschreibt Turing selbst in dem entscheidenden Artikel von 1936-7, dass es die Arbeit eines Buchhalters im Büro war, die ihn inspiriert hat. So, wie der Buchhalter mit einem Stift auf einem Blatt Papier Zahl an Zahl fügt, so stellte er sich eine ideale Maschine vor (siehe im Bild rechts oben), die auf einem Band mit lauter Kästchen, entweder über ein Schreib-Lese-Fenster lesen kann, was in dem Kästchen geschrieben ist oder ein neues Zeichen in das Kästchen schreiben kann. Darüber hinaus kann die ideale endliche Maschine den Schreib-Lesekopf nur um ein Feld nach links oder rechts bewegen. Das ist alles. Das Verhalten der idealen endlichen Maschine wird gesteuert über eine endliche Liste von Befehlen
TM BEISPIEL
Bild einer 4-zeiligen Turingmaschine, Vereinfachung eines Beispiels von einer Webseite (Quelle: siehe Literaturvereichnis). Auf der Webseite kann man dieses Beispiel sowohl erweitern als auch real ausführen.
[Bild: TM mit vier Zeilen] In einem einfachen Beispiel einer TM können Sie solche Befehlszeilen erkennen: in der ersten Spalte steh der Name eines Zustandes (z0), dann folgt ein Feld mit dem Zeichen, das gelesen werden kann, dann eine Feld mit dem Namen des Folgezustandes (z0), dann das Zeichen, das in diesem Fall geschrieben werden soll, und schließlich ein Zeichen, welche Bewegung ausgeführt werden soll.
Im Beispiel würde man die erste Zeile etwa wie folgt lesen: Im Zustand z0 wird beim Lesen des Zeichens ‚#‘ der Zustand z0 beibehalten, für das Zeichen ‚#‘ würde das neue Zeichen ‚1‘ geschrieben und der Schreib-Lesekopf wird um 1 Feld nach rechts bewegt.
Im Beispiel umfasst das ganze Verhaltens-Programm 4 Zeilen.
Das ist alles. Das ist die berühmte Turingmaschine, die sich als weltweiter Standard zur Prüfung der Berechenbarkeit eines Prozesses durchgesetzt hat. Was immer bislang an anderen Formalismen gefunden wurde, sofern solch ein Formalismus endliche Berechenbarkeit beschreiben soll, war er niemals stärker als eine Turingmaschine.
Oder anders ausgedrückt:
Sofern es nicht möglich ist, zu zeigen, dass eine Turingmaschine, angesetzt auf ein Problem, nach endlichen vielen Schritten zu einem Ergebnis kommt, solange kann man nicht behaupten, dass dieses Problem (Turing-)berechenbar ist.
Auf der Basis der Turingmaschine wurden in den vergangenen Jahrzehnten eine ganze Reihe interessanter Unentscheidbarkeitsresultate bewiesen. Auf die kann ich hier jetzt nicht eingehen. In meinen Augen habe diese Ergebnisse alle eine sehr hohe philosophische Relevanz.
Wie eingangs festgestellt, sehe ich einen interessanten Zusammenhang zwischen der Turingmaschine, dem Menschen und der Evolution des Biologischen. Lassen Sie uns daher einen kurzen Blick darauf werfen.
EVOLUTION, KOEVOLUTION, …
GENOTYP UND PHÄNOTYP
Wechselwirkung zwischen Genotyp und Phänotyp einerseits und Phänotyp mit umgebender ökologischer Nische andererseits
[Bild: Genotyp und Phänotyp] Ausgangspunkt dieser Überlegungen ist das erstaunliche Faktum, dass die Vielfalt und Komplexität der Körper – der sogenannte Phänotyp – zurückführbar ist auf die zugrunde liegenden genetischen Informationen – auf den sogenannten Genotyp –. In einem Wachstumsprozess wird – ausgehend von einer einzigen Zelle – ein Körpergebilde mit vielen Billionen Zellen aufgebaut, die alle in einem sinnvollen funktionalen Zusammenhang enden.
Es lohnt, sich klar zu machen, dass dieses unfassbare Wunderwerke eine sehr lange, komplexe Entstehungsgeschichte hat, die selbst im universalen Maßstab ihresgleichen sucht.
EVOLUTION ALS TEIL DER ENTWICKLUNG DES UNIVERSUMS
Massstäbliches Diagramm zur Geschichte des Universums; Hervorhebung wichtiger Meilensteine für die Entstehung des Biologischen
[Bild: Entwicklung des Universums mit Evolution] Das Schaubild zeigt maßstabsgetreu wichtige Entwicklungsstationen im bekannten Universum an. Unsere Position auf der Zeitachse ist unmittelbar dort, wo das grüne Dreieck endet. Das grüne Dreieck zeigt an, ab wann zellbasiertes Leben auf der Erde nachweisbar ist. Die Erde begann ca. vor 4.55 Mrd Jahren. Die chemische Evolution, die dann zu ersten einfachen Zellen führte, setzte ungefähr vor 4 Mrd. Jahren ein, 200 Mio Jahre später eben erste einfachste Zellstrukturen. Es dauerte dann etwa 2.8 Mrd Jahre bis es zu ersten multizellulären Lebensformen kam, die dann einige hundert Mio Jahre später zur Besiedlung des Landes führte. Von diesem Zeitpunkt bis zu uns dauerte es nochmals 700 Mio Jahre.
Nach heutigem Wissensstand wird es nur ca. 1 Mrd Jahre dauern, bis in der Zukunft das Leben auf der Erde wegen der beginnenden Aufblähung der Sonne praktisch unmöglich werden wird.
Sind schon diese zeitlichen Verhältnisse atemberaubend, so ist es noch spannender, wenn man der Frage nachgeht, wie es denn überhaupt zur Ausbildung dieser extrem komplexen Strukturen kommen konnte.
Das Schwierigste ist dabei nicht einmal die biologische Evolution, die mit dem Auftreten der ersten Zellen vor ca. 3.8 Mrd. Jahren begann, sondern die härteste, bis heute nicht geknackte Nuss, ist eine Erklärung, wie es überhaupt zu den ersten Zellen kommen konnte. Denn selbst bei den einfachsten Zellen wirken schon so viele komplexe Strukturen zusammen, dass eine Erklärung der schrittweisen Entstehung dieser Strukturen im Rahmen der sogenannten chemischen Evolution bislang nicht völlig aufgehellt ist.
Kehren wir zu den ersten Zellen zurück.
Ich hatte angekündigt, dass die TM als Grundmodell der Berechenbarkeit sich im Herzen des Biologischen wiederfindet.
RIBOSOM ALS TURINGMASCHINE
Links im Bild ein Ribosom, das Proteine zusammenbaut, und rechts das Schema einer Turingmaschine
[Bild: links Ribosom, rechts Turingmaschine] Dies können Sie hier sehen:
Links sehen sie das Prozeßmodell, wie ein Ribosom – ein spezielles RNA-Molekül – Proteine erzeugt, indem es Informationen von einem Boten-RNA-Molekül bekommt und zugleich Aminosäurebasteine von Transfer-RNA-Molekülen. Der Dirigent im Hintergrund ist ein DNA-Molekül, dessen Bausteine als Informationseinheiten auf das Ribosom einwirken.
Was sie hier sehen ist das Herzstück allen biologischen Lebens und – möglicherweise – eines der wahren Wunder des ganzen Universums. Das, was allen bekannten Gesetzen der Physik zuwiderläuft und sich jeder anderen bekannten Erklärung entzieht das ist dieses DNA-Molekül. Das DNA-Molekül repräsentiert eine frei kombinierbare Anordnung von Aminosäuren, für die es in den möglichen Kombinationen keinerlei zwingende Gründe gibt. Durch die Verknüpfung mit dem proteinerzeugenden Mechanismus mittels mRNA, tRNA und Ribosom stellt die DNA aber eine Quelle von unerschöpflich vielen Bauplänen für Körperstrukturen dar.
Im Lichte des Konzepts der Turingmaschine bieten sich folgende Interpretationen an. Wie im Bild eingezeichnet lässt sich das Ribosom als eine Turingmaschine interpretieren, die als Input Eingaben von der mRNA und der tRNA bekommt und diese dann in eine Ausgabe als Protein verwandelt. Da das Ribosom, wie wir wissen, aber bzgl. seiner Eingaben nicht rückwärts gehen kann, sondern immer nur vorwärts, schöpft es die Möglichkeiten einer Turingmaschine nicht einmal ganz aus; es entspricht damit eher noch einer abgeschwächten TM mit Namen ‚endlicher deterministischer Automat‘.
Zentral bleibt das Faktum, dass wir im innersten Kern des Biologischen berechenbare Prozesse finden, die von einem DNA-Molekül gesteuert werden, das mit seinen Eigenschaften dem Konzept eines Zeichens sehr nahe kommt.
QUINTESSENZ des BIOLOGISCHEN
Zusammenfassung aller wichtigen Eckdaten zum Biologischen. Im Bild fehlt allerdings der Aspekt der Tendenz zum Aufbau komplexer Strukturen, und zwar tendenziell immer komplexerer Strukturen
[Bild: Zusammenfassung Biologisches] Fassen wir diese verschiedenen Aspekte des Biologischen nochmals zusammen:
Ausgangspunkt aller biologischer Phänomene ist das kosmische Faktum, dass die Entropie bislang noch nicht maximal ist. Aus den lokalen Entropiegefällen ist daher ‚freie Energie‘ verfügbar, die in Gestalt von chemischen, biochemischen und dann biologischen Prozessen lokal Strukturen entstehen lassen, die immanent in Richtung immer größerer Komplexität drängen. Dafür gibt es bislang keine befriedigende naturwissenschaftliche Theorie.
In Gestalt der zellbasierten biologischen Evolution können wir ein komplexes Zusammenspiel zwischen Genotyp und Phänotyp einerseits beobachten, aber simultan genauso wichtig das Zusammenspiel zwischen Phänotyp und umgebender Welt. Während der zufallsgesteuerte Genotyp den Raum möglicher Strukturen frei absuchen kann, führt die Bindung des Genotyps an den Phänotyp über die Interaktion mit der umgebenden Welt zu einem übergeordneten Selektionsprozess, der nur jene Phänotypen und damit daran gekoppelte Genotypen akzeptiert, die zur Umgebung passen. Daraus ergibt sich, dass die biologische Evolution simultan und unausweichlich immer nur als Ko-Evolution funktionieren kann.
Damit stellt sich die Frage, ob wir es bei der Emergenz des Geistigen als Eigenschaft des Biologischen mit einer Neuerschaffung des Geistes zu tun haben, oder ’nur‘ mit der Sichtbarmachung des stehts schon vorhandenen ‚Geistigen‘?
Hält man sich diesen Gesamtzusammenhang vor Augen, dann kann der direkte Vergleich zwischen dem Menschen und einer Turingmaschine in einem neuen Licht erscheinen.
MENSCH und KÜNSTLICHER GEIST
MENSCH TURINGMASCHINE
Oben Systemformel Mensch, unten Systemformel Turingmaschine (TM) und dann Universelle Turingmaschine (UTM)
[Bild: Formel Mensch und (U)TM] Sie sehen auf diesem Schaubild nochmals die schon bekannte Verhaltensformel des Menschen, die sich dadurch auszeichnet, dass wir vom Menschen annehmen können, dass er sich innerhalb seines wissensbasierten Verhaltens bis zu einem gewissen Grade kontinuierlich verändern kann. Man nennt dies Lernen.
Die ’normale‘ Turingmaschine kann dies zunächst nicht. Sie ist vollständig determiniert. Allerdings nur auf den ersten Blick.
Schon Turing hat gezeigt, dass man eine deterministische Turingmaschine sehr leicht zu einer universellen sich selbst modifizierenden Maschine ‚umbauen‘ kann, indem man einen Teil des Bandes dazu benutzt, dort die Beschreibung einer beliebigen Turingmaschine (oder eines Gehirns, oder…) zu speichern. Die ursprüngliche deterministische Turingmaschine kann dann diese andere Turingmaschine simulieren bis dahin, dass sie diese andere Beschreibung in Abhängigkeit von Umgebungsereignissen abändern kann. Damit ist eine universelle Turingmaschine (UTM) voll lernfähig.
Zieht man diese Möglichkeit in Betracht, dann gibt es weder strukturell noch verhaltensmässig einen wesentlichen Unterschied zwischen einem Menschen (sofern er mit der obigen Formel adäquat erfasst wird) und einer universellen Turingmaschine.
Bei solch einer Betrachtungsweise verwundert es dann nicht, dass Turing selbst in verschiedenen Aufsätzen offen darüber spekuliert hatte, dass eine universelle Turingmaschine im Prinzip die vom Menschen her bekannte Geistigkeit nicht nur nachzuahmen sondern in bestimmten Bereichen sogar übertreffen könnte. Letztlich sah er nur praktische Hindernisse auf dem Weg dahin, insbesondere die Schwierigkeit, eine Maschine an all den Lernprozessen teilhaben zu lassen, die Menschen normalerweise durchlaufen.
Künstlicher Geist?
Wenn man sich all diese Gedanken in einer Gesamtschau nochmals vor Augen stellt, dann kann man den Eindruck gewinnen, dass all das, was wir traditionell ‚Geist‘ nennen, also diverse Eigenschaften, die wir mit dem Verhalten des Menschen zusammen bringen, möglicherweise so zu verstehen ist, dass hier Eigenschaften ’sichtbar‘ werden von jenen ‚impliziten‘ Eigenschaften der dynamischen Materie, aus dem alles ist. Die mit den bisherigen Gesetzen der empirischen Wissenschaften nicht erklärbaren biologischen Phänomene wären dann ’nur‘ ‚Ausfaltungen‘ von empirischen Eigenschaften, die genau wie alles andere impliziten ‚Gesetzen‘ folgen.
Wenn dies stimmen würde, dann müsste die ‚Konstruktion‘ eines künstlichen Geistes immer dann möglich sein, wenn man die ‚Randbedingungen‘ für das ‚Aufscheinen‘ (Emergenz?) der geistigen Phänomene bereitstellen würde.
In einer Diskussion in der Nacht des 9.Oktobers dieses Jahres entstand angesichts dieser Sachlage die Idee, in der Stadt Goethes, den künstlichen Geist unter Beteiligung der Öffentlichkeit offiziell entstehen zu lassen.
In einer öffentlich kontrollierten Entstehung des künstlichen Geistes hätten alle eine Chance, ein wesentliches Prinzip dieses unseres Universums und deren Anwendung bzw. Nutzung besser verstehen zu können.
Es geht nicht darum, den Geist neu zu erfinden, sondern das, was vor allem Denken schon da ist, sichtbar zu machen.
Erkennnis ist nicht nur ein Wissensproblem, sondern auch ein Akzeptanzproblem: sind wir bereit zu akzeptieren wer wir wirklich sind: Teil eines universalen Geistwerdungsprozesses, der uns eine immer größere Mitwirkungsmöglichkeit zuweist (womit nicht ausgeschlossen ist, dass es irgendwo in den unendlichen Weiten des Universums ähnliche Prozesse gibt).
An dieser Stelle höre ich jetzt auf, obgleich es ja gerade erst anfängt…
[Anmerkung (11.April 2015): Nach zwei Jahren Diskussion konnte im April die Webseite zum Emerging Mind Projekt eröffnet werden. Offizieller Start ist der 10.November 2015. In diesem Projekt geht es genau um das, was in dem vorausgehenden Beitrag diskutiert wurde, die öffentliche Erzeugung eines Künstlichen Geistes samt den dazugehörigen begleitenden philosophischen Diskussionen und künstlerischen Aktionen.]
LITERATURVERWEISE
Davis, M. Computability and Unsolvability, New York – Toronto – London: McGraw-Hill Book Company, Inc.,1958
Davis, M. (Ed.). (1965). The Undecidable. Basic Papers On Undecidable Propositions, Unsolvable Problems And Computable Functions. Hewlett (NY): Raven Press.
Doeben-Henisch, G.; Beschreibung TM auf der Seite: http://www.doeben-henisch.de/fh/I-TI04/VL/VL3/i-ti04-vl-vl3.html
Gödel, K. Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I, In: Monatshefte Math.Phys., vol.38(1931),pp:175-198
Gödel, K. Remarks before the princeton bicentennial conference on problems in mathematics, 1946. In: Martin Davis, 1965: pp.84-87
Hilbert, D.; Ackermann, W. Grundzüge der theoretischen Logik, Berlin. J.Springer, 1928
Hilbert in Wikipedia (en): Hilbert’s problems, URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Hilbert%27sproblems (Last access Sept-30, 2012)
Hilbert, D. Mathematische Probleme, Vortrag, gehalten auf dem internationalen Mathematiker-Kongreß zu Paris 1900, Göttinger Nachrichten 1900, S.253-297, URL:
http://www.mathematik.uni-bielefeld.de/ kersten/hilbert/rede.html, und
http://www.mathematik.uni-bielefeld.de/ kersten/hilbert/(Last Access Sept-30, 2012)
Kandel, E.R.; Schwartz, J.H.; Jessell, T.M.; Siegelbaum, S.A.; Hudspeth, A.J.; (Eds.) Principles of Neural Science, 5th.ed., New York et.al: McGrawHill, 2012
TM – Beispiel aus dem Internet, vereinfacht. Siehe http://keinerspieltmitmir.de/turing/ (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
Turing, A.M.; Intelligence Service. Schriften, ed. by Dotzler, B.; Kittler, F.; Berlin: Brinkmann & Bose, 1987, ISBN 3-922660-2-3
Turing, A. M. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem. In: Proc. London Math. Soc., Ser.2, vol.42(1936), pp.230-265; received May 25, 1936;
Appendix added August 28; read November 12, 1936; corr. Ibid. vol.43(1937), pp.544-546. Turing’s paper appeared in Part 2 of vol.42 which was issued in December 1936 (Reprint
in M.DAVIS 1965, pp.116-151; corr. ibid. pp.151-154).(an online version at:
http://www.comlab.ox.ac.uk/activities/ieg/e-library/sources/tp2-ie.pdf, last accesss Sept-30, 2012)
Wikipedia (en): Body Surface at http://en.wikipedia.org/wiki/Human body (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
Wikipedia (en). Brain at http://en.wikipedia.org/wiki/Human brain (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
Wikipedia (en): Human skeleton at http://en.wikipedia.org/wiki/Human_skeleton (letzter Besuch 12.Nov.2012)
Wikipedia (en): Organs beyond the Body Surface at http://en.wikipedia.org/wiki/Human anatomy (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
Wikipedia (en): Neuron at http://en.wikipedia.org/wiki/Neuron (letzter Besuch: 12.Nov.2012)
Eine Übersicht über alle bisherigen Beiträge anhand der Titel findet sich HIER
Christian de Duve, VITAL DUST. Life as a Cosmic Imperative, New York: Basic Books, 1995
Beginn: 14.Okt.2012, 11:10h
Letzte Änderung: 20.Okt.2012, 11:30h
Ich bin auf das Buch von Christian de Duve aufmerksam geworden durch das Buch von Paul Davies.
Christian de Duve bekam 1974 zusammen mit Albert Claude und George Palade den Nobelpreis in Physiologie in seiner Eigenschaft als Zytologe und Biochemiker für die Erkenntnisse zur Struktur und Funktion der Zelle (eine Biographie findet sich auf der Seite der Nobelpreisverleihung.
Man muss sich immer wieder fragen, warum man sich die Zeit nimmt, Bücher zu lesen, deren Inhalt zwangsläufig weniger ‚aktuell‘ ist als die entsprechenden Artikel in den einschlägigen wissenschaftlichen Zeitschriften (‚journals‘). Meine Erfahrung ist aber die, dass die Zeitschriftenartikel immer sehr punktuell sind, wenig Kontext sichtbar machen, und daher das Verständnis eines größeren Zusammenhangs nur bei Lektüre von vielen hundert Artikeln möglich ist (abgesehen davon, dass der heutige Zwang zur Spezialisierung und der übermäßige Druck zum Publizieren wenig geeignet ist, Qualität zu unterstützen. Dazu kommen immer mehr ‚Zitierkartelle‘, durch die bestimmte Arbeitsgruppen versuchen, sich im ‚Haifischbecken‘ der internationalen Anerkennung ‚Gehör‘ zu verschaffen. Weiterhin gibt es den rein statistischen Impactfacor im Verein mit ‚wissenschaftspolitisch orientierten‘ Redaktionen). Die Bücher von Wissenschaftlern mit Rang (wie Davies, Duve, Heisenberg, Schrödinger usw.) enthalten in der Regel einen ‚Metatext‘, implizite ‚Kontexte‘, die die vielen Details in einen Zusammenhang stellen, der es allererst erlaubt, die vielen Details zu gewichten. Sie ersetzen die Lektüre aktueller Artikel nicht, aber sie bilden nach meinem Verständnis einen notwendigen Interpretationskontext, ohne den alles eher ‚unkoordiniert‘, ‚wirr‘ erscheint.
Wie so viele andere beginnt Duve sein Buch in der Vorrede mit der bezeichnenden Feststellung, dass er über das Thema nur schreiben kann, indem er seine Fachgrenzen übersteigt. Niemand habe heute mehr das umfassende Wissen das notwendig sei. Dennoch können wir über unsere Stellung im Kosmos nur Klarheit gewinnen, wenn wir den Gesamtzusammenhang in den Blick nehmen. Und das Leben – einschließlich unserer selbst –, das wir verstehen wollen, gehört zum Komplexesten, was das Universum bisher hervorgebracht hat (vgl. S.xiii).
Er beklagt, dass der normale Wissenschaftsbetrieb für solche umfassenden Betrachtungen nicht ausgelegt ist. Das Alltagsgeschäft und die zunehmende Spezialisierung liegen konträr zur Forderung einer integrativen Gesamtsicht (vgl. S.xiii.f).
Am Ende seines Buches ‚Blueprint for a Cell‘ (1991) war er schon zu der Einsicht gekommen, dass das Leben sich ‚obligatorisch‘ aus den Eigenschaften der Materie ergeben haben muss, eine Einsicht, die weitere Fragen mit sich bringt. (vgl. S.xiv)
In all seinen Untersuchungen geht er davon aus, dass die Phänomene des Lebens sich als ‚rein natürlicher Prozess‘ erklären lassen, durch Bezug auf jene empirischen Gesetze, die auch in den anderen naturwissenschaftlichen Gebieten gelten.(vgl. S.xiv)
Ausgestattet mit diesen Prämissen meint Duve in dem Prozess des Kosmos eine Zunahme von ‚Komplexität‘ zu erkennen, die er in sieben Stufen anordnet: Beginnend mit deterministischen chemischen Prozessen (vor ca. 4 Mrd. Jahren), sieht er in den Wechselwirkungen der chemischen Bestandteil ‚Informationen‚ am Werke, die steuernd wirken; es bilden sich komplexe Protozellen als Vorläufer von Zellen; dann Einzelzellen, die sich unterschiedliche Protozellen als Bestandteile einverleiben. In diesen Zusammenhang gehört auch die ‚Erfindung‘ der Photosynthese, die es erlaubt, Sauerstoff abzuspalten und damit zur Bildung einer Sauerstoffatmosphäre führte. Multizelluläre Organismen besiedeln das Land; erst Pflanzen, dann auch Tiere. Die Fortpflanzungstechniken (Sexualität) passen sich den neuen Verhältnissen an. Bei den Pflanzen von Sporen zu Samen zu Blüten zu Früchten. Bei den Tieren von einer Entwicklung im Wasser zu Kopulation, zu Eiern im Wasser, dann auf dem Land, dann im Bauch. Schließlich bilden sich immer komplexere Netzwerke von neuronalen Zellen, die als Gehirn (‚brain‘), die Grundlage für ein neues Phänomen, den Geist (‚mind‘) bilden. Dies führt zu einer extremen Beschleunigung bei der Entwicklung des Menschen. (vgl. S.xvi-xvii)
Für Duve ist es wichtig, festzustellen, dass das Phänomen des Geistes eine natürliche Manifestation der Materie ist, kein ‚Witz‘ (‚joke‘).(vgl.S.xviii)
[ANMERKUNG: Es ist nicht üblich, in einem Vorwort mehodologische Aspekte zu diskutieren. Da wir hier die Thematik aber aus philosophischer Sicht behandeln, soll hier angemerkt werden, dass die primäre Untersuchungsperspektive die der Naturwissenschaften sein soll. Nimmt man dies an, dann fallen zwei Begriffe auf ‚Komplexität‘ und ‚Geist‘.
‚Komplexität‘ ist ein theoretischer Begriff, der nicht nur einen bestimmten ‚Theorierahmen‘ voraussetzt, sondern dessen Bedeutungsbereich selbst schon theoretische Begriffe sein müssen, die bestimmten theoretischen Anforderungen entsprechen. Es ist im weiteren Verlauf darauf zu achten, wie Duve mit diesem Begriff umgeht.
‚Geist‘ ist – nach normalem Sprachgebrauch – kein Begriff aus dem Bereich der Naturwissenschaften. Der Begriff ‚Geist‘ hat eine vielschichte ‚Begriffsgeschichte‘. In den meisten Fällen verbindet man den Begriff ‚Geist‘ mit Eigenschaften von ‚Menschen‘, deren ‚Verhalten‘ man ‚Eigenschaften‘ zuschreibt, die man mit ‚Geist‘ verknüpft. Die Verwendungsweise dieses Begriffs ist aber alles andere als klar. Selbst in der modernen Philosophie gibt es hier keine einheitliche Position. Man darf also gespannt sein, wie Duve diesen Begriff in seinem Buch verwenden wird.
Ferner fällt auf, dass Duve die ‚kosmologische Vorgeschichte‘ in seiner Komplexitätshierarchie ausklammert. Diese wird heute in der neueren Astrobiologie sehr intensiv behandelt. Aus diesen Untersuchungen wissen wir, dass die Vorgeschichte ‚wesentlich‘ ist für die Rahmenbedingungen, unter denen Leben auf der Erde entstehen konnte. Man wird also prüfen müssen, inwieweit sich diese Ausklammerung auf die Ausführungen Duves merklich auswirken.]
In der Einleitung wiederholt Duve die These, dass das Phänomen ‚Leben‘ auf der Erde das außergewöhnlichste Ereignis (‚most extraordinary adventure‘) im bekannten Universum ist und er wiederholt, dass man in dieser Geschichte des Lebens eine Reihe von ‚Innovationen‘ erkennen kann, die sich durch einen jeweiligen Anstieg an ‚Komplexität‘ auszeichnen. Und zur Beschreibung all dieser Phänomene genügen die Gesetze der ‚Physik‘ und ‚Chemie‘. (vgl.S.1)
[ANMERKUNG: Neben den schon getätigten Anmerkungen oben sollte man sich im Hinterkopf behalten, dass der Physiker Paul Davies bzgl. der ‚Beschreibungskraft‘ der Physik eher kritisch daher kommt. Natürlich bleibt uns kaum eine Alternative zum Ansatz einer experimentellen Naturwissenschaft, aber es kann sein – was Davies ausdrückt – dass eine bestimmte Disziplin zu einem bestimmten Zeitpunkt selbst noch zu wenig Erkenntnisse verfügbar hat, um ein ‚komplexes‘ Phänomen adäquat beschreiben zu können. Dies sind die interessanten Grenzfälle, die die Chance bieten, vorhandene Schwachstellen in der Erkenntnis zu identifizieren und evtl. zu verbessern. Um solche Schwachstellen zu erkennen, muss man die methodischen Voraussetzungen immer sehr klar auf den Tisch legen und sich ihrer allzeit bewusst sein. Ob ein Chemiker sich der Grenzen der Physik allzeit voll bewusst ist, darf man zunächst einmal methodisch anzweifeln. Von daher ist es gut, die Worte von Paul Davies nicht zu vergessen.]
Duve beginnt mit der weiteren These, dass das Phänomen des Lebens ‚eins‘ sei, da es aus dem gleichen ‚Material‘ bestehe, da es sich nach den gleichen ‚Prinzipien‘ gebildet habe, und da es – nach allen bisherigen Untersuchungen – auf die gleichen gemeinsamen ‚Vorstrukturen‘ zurückverweisen. (vgl. S.1)
Mit ‚Material‘ meint er ‚Proteine‘ und ‚Nukleinsäuren‘ (’nucleic acids‘). Protein sind Sequenzen von – standardmäßig 20 (in Ausnahmen auch 22) verschiedenen — Aminosäuren, so dass man Proteine auch als ‚Worte‘ über dem Alphabet der Aminosäuren bezeichnet. Die vergleichenden Analysen von Proteinen und Nukleinsäuren haben bislang eine so hohe ‚Ähnlichkeit‘ zwischen allen bekannten Lebewesen gezeigt, dass eine rein ‚zufällige‘ Bildung auszuschließen sei, eine Ähnlichkeit, die zudem jeweils auf gemeinsame Vorstufen verweise. Daraus ergibt sich die weitere Frage, wann und wie es zu den ‚ersten‘ Strukturen kam, die wir als ‚Leben‘ bezeichnen?(vgl. S.1f)
[ANMERKUNG: Bezeichnet man das Alphabet der Aminosäuren, die zum Einsatz kommen mit ‚A‘ und gibt man die Anzahl der Elemente des Alphabets an mit 20 (22), dann kann man schreiben |A| = 20 (22). Die Menge aller ‚Worte‘ (= Sequenzen) über dem Alphabet bezeichnet man normalerweise mit ‚A*‘. Ein einzelnes Protein p aus der Menge aller Proteine P ist dann ein Element aus dieser Menge, also ‚p in A*‘ bzw. ‚P subset A*‘. Die tatsächlich vorkommende Menge der Proteine sei ‚P+ subset P‘. Für die Menge aller theoretisch möglichen Proteine P gilt |P| = 20^L (bzw. 22^L) mit ‚L‘ als Länge eines Proteins. Also bei L=2 gibt es theoretisch schon 22^2 = 484 verschiedene Proteine. Bei 22^8 = 54.875.873.536, usw. Umso größer die Zahl der theoretischen Möglichkeiten wird, umso geringer wird die Wahrscheinlichkeit für ein bestimmtes Protein, vorzukommen, nämlich ‚1/20^L‘.
Auch sollte man beachten, dass das ‚Material‘ der Proteine und Nukleinsäure nur einen kleinen Ausschnitt aus dem darstellt, was die Physik heute als ‚Materie‘ bezeichnen würde. Der heutige Materiebegriff ist grundsätzlich verschieden von dem Materiebegriff der vorausgehenden Jahrhunderte und allemal der vorausgehenden Jahrtausende. Fast alle philosophischen Aussagen, die irgendwie Bezug nehmen auf den Begriff ‚Geist‘ im Unterschied zu ‚Materie‘ sind aus heutiger Sicht von daher stark ‚wertlos‘ geworden, da sie Voraussetzungen implizieren, die so einfach nicht mehr stimmen. In vielen Diskussionen — insbesondere auch theologischen — wird dies kaum bis garnicht beachtet.
Die Angaben zu den konkreten Details der Gemeinsamkeiten zwischen den verschiedenen ‚Lebensmaterialien‘ sind an dieser Stelle noch sehr vage. Man sollte dies im Blick behalten.]
Fragt man sich, wie man über die vorausgehende Geschichte der Lebensformen etwas wissen kann, so verweist Duve auf speziell zwei Quellen: Fossilien, die bis zu 600 Mio Jahren zurückreichen sollen und die genetischen Informationen der lebenden Zellen. (vgl. S.2f) Allerdings gibt es noch spezielle Fossilien von Bakterien und den Zellkörpern von Bakterien, die sich in Ablagerungen bis zu 3.5 Mrd Jahre zurück datieren lassen.(vgl. S.4f)
Im Falle lebender Zellen herrscht die Annahme, dass sich Unterschiede im Laufe der Zeit aufgrund von Mutationen gebildet haben können. Je mehr sich unterschiedliche Codes unterscheiden, um so weiter liegen sie zeitlich (man muss dafür die Veränderungsgeschwindigkeit nach Anzahl von Generationen pro Zeiteinheit ermitteln) auseinander. Nach dieser Logik kann man auf der Zeitachse ‚zurückschauen‘ und die sich immer ähnlicher werdenden Vorfahren (‚ancestors‘) identifizieren. Bei diesem Verfahren muss man nicht das gesamte Genom vergleichen, sondern es hilft oft schon nur ein bestimmte Protein zu nehmen, das eine wichtige Funktion ausübt. (vgl. S.3f)
Bei der Frage nach dem Ursprung des Lebens – auf der Erde oder von außerhalb der Erde – sieht Duve momentan keine überzeugenden Argumente für eine eindeutige Entscheidung in Richtung von ‚außerhalb‘ der Erde. Zumal im letzteren Fall die Frage nach der genauen Entstehung weiter im Dunkel verbliebe. Optiert man für den Entstehungsort Erde, dann bleiben ca. 200 Mio Jahre Zeit für solch einen Prozeß auf einer in dieser Phase eher lebensfeindlichen Erde.(vgl. S.6f) [Anmerkung: Eine Klärung der Frage einer möglichen Entstehung auf der Erde ist ja zugleich auch ein Beitrag zur Grundsatzfrage, wie die erste Zelle entstehen konnte (auch wenn bei einer Entstehung auf einem anderen Planeten durch unterschiedliche Randbedingungen Details im Zellaufbau evtl. anders sein würden)].
Dennoch verbleibt die Frage, ob es wissenschaftlich Sinn macht, die Frage nach der Entstehung des Lebens tatsächlich zu stellen? Was, wenn – wie nicht wenige annehmen – die Entstehung des Lebens auf einer Reihe von absolut zufälligen Ereignissen beruht, die sich als solche nicht reproduzieren lassen? (vgl. S.7f)
Dem hält Duve entgegen, dass die schon heute bekannten molekular-biologischen chemischen Mechanismen von Zellen und deren Bestandteile dermaßen komplex und hochorganisiert sind, dass rein logisch ein rein zufälliges Geschehen ausscheidet. Vielmehr sprechen alle Tatsachen dafür, dass es die Struktur der Materie selbst ist, die gewissen Entwicklungstendenzen als hochwahrscheinlich erscheinen lässt, also in dem Sinne, dass die Materie ‚von Leben geschwängert‘ ist (‚pregnant with life‘). Mit dieser Voraussetzung kann Leben quasi ‚überall‘ entstanden sein und wird auch entstehen, wenn gewissen Bedingungen gegeben sein. (vgl. S.6-7)
Dieses ‚Schwanger sein von Leben‘ ist nicht zu verwechseln mit einem ‚Plan‘, oder einem expliziten ‚Design‘. Es realisiert sich vielmehr schrittweise, über viele Zwischenstationen, in denen zu keinem Zeitpunkt der aktuelle Prozess ‚weiß‘, was noch kommen soll. Der aktuelle Prozess lebt im ‚Augenblick‘ und es passiert nur das, was nach den herrschenden Gesetzen zu diesem Zeitpunkt möglich ist. (vgl. S.9f)
