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Wie Computer denken

Jürgen Beetz (Autor)

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2019 | 2019
XVI, 377 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-58631-0 (ISBN)

Infos

'Mehr ist anders', sagte ein Nobelpreisträger und meinte damit das Phänomen der 'Emergenz' - dass bei einer Zunahme von Quantität eine neue Qualität, etwas grundsätzlich Neues entstehen kann.

Genau dies führt der Autor am Thema 'Digitalisierung' vor: Der Computer, der nach einfachsten technischen Prinzipien funktioniert, wird zum mächtigen Werkzeug, ja 'Denkzeug'. Milliarden Computer, miteinander vernetzt, schaffen erneut einen Qualitätssprung: die Entstehung eines weltweiten Informations-, aber auch Überwachungsnetzes. Und wir erleben eine technische Revolution, die vor allem durch die 'Künstliche Intelligenz' ausgelöst wird.

Diese Entwicklung wird in einfacher Sprache und mit vielen konkreten Beispielen in diesem Buch verständlich dargestellt.

Ausgehend von der technischen Funktionsweise klassischer Computer sowie neuronaler Netze wird die Modellierung der Wirklichkeit in Form von Daten und Prozessen beschrieben. Aufbauend auf diesem Verständnis wird ein Teil der mannigfaltigen Aspekte der digitalen Vernetzung anschaulich geschildert und bewertet. So lernen die Leser, wie Computer 'denken'.

Letztendlich geht es um die Frage, ob die Digitalisierung Segen oder Fluch der Menschheit sein wird. Die Antwort des Autors wird Sie überraschen.

Jürgen Beetz studierte nach einer humanistischen und naturwissenschaftlichen Schulausbildung Elektrotechnik, Mathematik und Informatik an der TH Darmstadt und der University of California, Berkeley. Bei einem internationalen IT-Konzern war er als Systemanalytiker, Berater und Dozent in leitender Funktion tätig. Von ihm sind im selben Verlag '1+1=10: Mathematik für Höhlenmenschen' und 'E=mc²: Physik für Höhlenmenschen' sowie 'Feedback - Wie Rückkopplung unser Leben bestimmt und Natur, Technik, Gesellschaft und Wirtschaft beherrscht' erschienen.    

Inhalt

Geleitwort 6
Einführung 8
Inhaltsverzeichnis 13
1 Die nackte Maschine 15
1.1Eine Analogie zu analog und digital 15
Leibniz war kein Butterkeks 18
Zählen und Zahlen im „Dualsystem“ 19
Was ist eigentlich Information? 21
Was ist „Digitalisierung“? 23
1.2Bits und Bytes 26
Flipflop statt Ticktack 27
HIER: Hier geht es für alle weiter 31
Binäre Logik oder der sicherste Weg in den Ehekrach 32
1.3Die ersten Hüllen um die nackte Maschine 34
Programme sind Daten sind Programme 34
Das Programm im Computer 36
Diese Programmierung ist unzumutbar! 38
Der Assembler ist nur die erste Hülle um den Maschinencode 39
Namen sind nicht Schall und Rauch 41
Wie sieht eine HLL denn aus? 42
Was der Computer kann und was nicht 44
Zwei überaus nützliche Programmkonstruktionen 46
1.4Eine weitere Schicht der Vereinfachung 49
Die verborgene Kraft: das Unterprogramm 49
Ein Blick auf ein „echtes“ Programm 51
Der nächste Schritt: ein Programmgenerator 52
Maschinensprachen und Menschensprachen 53
Programme können sich selbst verändern 55
Höher, höher, höher! 56
Wie Programmierer denken 58
Auch auf dem Telefon gibt es Programme 59
1.5Computer verwursten alles: Zahlen, Signale, Texte, Tabellen 60
Keine Angst vorm Wurzelziehen 60
Sortier’, schnell! 64
Das Münchhausen-Programm 67
Ein Sonderfall eines Algorithmus: die Tabellenkalkulation 68
Algorithmen in Natur und Gesellschaft 70
Eine algorithmische Fischpopulation 73
Mit Zahlen kann man rechnen, aber was kann man mit Text? 79
Zur Textgestaltung erfinden wir neue Sprachen 80
Von der Textverarbeitung zur Textherstellung 81
(A ? ’A’)|(17?=’17’)|(’A’ .NE. ’A?’)=1 84
Ein Buchstabe ist kein Buchstabe 85
Bilder sagen mehr als 1000 Worte … 86
Wer ist denn da über die Ampel geflitzt? 89
„Völker, höret die Signale!“ 91
1.6John von Neumann entwirft eine Maschine 93
Die klassische Prozessor-Architektur 94
Wie sieht denn so ein Speicher aus? 96
Im Speicher werden Dateien gespeichert 98
Heil’ge Ordnung, segensreiche Himmelstochter 99
„Auf jedem Schiff, das dampft und segelt, … 103
Ein Computer kommt selten allein 104
Verteilte Rechner – verteilte Daten 105
Die zentrale Verwaltung: das Betriebssystem 108
Von „verteilter Verarbeitung“ zum Rechnernetz 110
Vom Rechnernetz zum Internet 111
Der Tod des Klienten 113
1.7Eine völlig andere Architektur … und lernfähig 114
Experten formulieren Regeln 115
Was denkt sich ein Neuron? 117
Wir basteln uns ein künstliches Neuron 119
Ein einfaches (analoges) neuronales Netz 120
Ein einfaches digitales neuronales Netz 122
Eine Maschine lernt wie ein Kind 123
… ein richtig komplexes digitales neuronales Netz 125
„Natürliche Selektion“: Software, die sich selbst verbessert 127
„Der Krieg ist der Vater aller Dinge“ 128
Fassen wir zusammen 130
2 Das Abbild der Realität 134
2.1Computer-Software und das wirkliche Leben 135
Der Architekt präsentiert sein Kongresszentrum 135
Ein grobes Vorgehensmodell in der Bauwirtschaft 138
2.2Software-Herstellung als industrieller Produktionsprozess 139
Ein Vorgehensmodell der Software-Entwicklung 141
Migration ist ein riesiges Problem 142
Nur wer nichts macht, kann nichts falsch machen 144
2.3Mr. Spock entdeckt die Erde 145
Fachjargon: Entitäten, Typen und Attribute 146
Beziehungen zwischen Entitäten heißen Relationen 148
Aus dem Alltag eines Systemberaters 150
Die Münchhausen-Relation 152
Eine N:N-Beziehung erschafft einen abgeleiteten Entitätstyp 153
Informationsreduktion durch Klassenbildung 155
Die „ist_ein“-Relation wird zum Programmierkonzept 157
Datenmodellierung und Philosophie 159
Münchhausen, Version 2 160
2.4Eigentlich fängt alles mit EVA an 161
Der „Landeanflug“: schrittweise Verfeinerung 162
Der Teufel steckt im Detail – und wir zerren ihn ans Tageslicht 164
Ein neues Berufsbild: „Modellzeichner“? 165
2.5Modelle der Wirklichkeit wandern in die Software 167
Datenbank-Design, das kann (fast) jeder 168
Programmstruktur- und Benutzerschnittstellen-Design 170
Der Rest ist Schweigen 171
Java ist keine Insel und kein Kaffee 172
Auf der Mauer, auf der Lauer sitzt ’ne kleine Wanze 173
Die IT-Spezialisten hatten eine IDE 175
Disclaimer 175
„Mein Programm ist fertig!“ 176
Fassen wir zusammen 180
3 Die Rückwirkung auf die Realität 183
3.1Algorithmen steuern uns unbemerkt 185
Smarte Assistenten beraten unsere Kinder 185
Fünf schwarze Löcher beherrschen unsere Welt 187
Suchen, aber was? Wie finden wir, was wir suchen wollen? 191
Datenschürfen oder die Nadeln im Heuhaufen 194
Machen Computer und Smartphones krank? 195
Mathematische Modelle bilden die Wirklichkeit ab 197
??????! 200
3.2Die Spinne im Internet(z) 202
Die totale Vernetzung der Welt beginnt 203
Always Ultra für den Mann, Kombizange für die Frau? 204
Was ist an sozialen Netzwerken sozial? 205
Facebook oder Fakebook? Ich sage dir, was dich interessiert 208
Influencer – so werden Sie prominent, reich und beliebt 212
Whistleblower und niemand hört zu 215
’1984’?+?40?=?2024 ? 217
Im Gefängnis sind Sie sicher 218
Das Argument „Ich habe nichts zu verbergen“ 221
Das Internet(z) und das Spinnennetz 223
Unterhaltung für Erwachsene 224
Nur Fliegen Bahnfahren ist schöner 225
3.3Künstliche Intelligenz – gibt es denn eine natürliche? 227
AI: Außerirdische Intelligenz 229
Alan Turing stellt die Maschine auf die Probe 230
Dicke Daten und tiefes Lernen 232
Das lange Kurzzeit-Gedächtnis 235
KI tut nichts, sie will nur spielen 236
KI kann schreiben und sprechen 240
KI hilft im Kampf gegen Behörden 243
Ist KI bald besser als NI? 245
Watson, wir haben ein Problem 246
Warnung vor der neuen Technik 248
Wohin führt KI die Menschheit? 251
Hat „die Politik“ Antworten? 255
3.4Werden Roboter Bewusstsein haben? 259
„Bewusstsein“ und der wissenschaftliche Streit darüber 261
Ist das Gehirn ein Computer? 264
Ein Gedankenexperiment: das „chinesische Zimmer“ 266
Zombies – die Untoten vom Friedhof, oder was? 267
Darf ich vorstellen: mein Klon 271
Die Sprache ist die Kleidung der Gedanken 276
Cyborgs – die Verschmelzung von Mensch und Maschine 278
Wir basteln uns ein Bewusstsein 280
Haben sie oder haben sie nicht? 282
3.5Die Revolution frisst ihre Kinder 285
Couchsurfing bei Chiara Donati in Florenz 286
Reden wir über (Computer-)Geld 288
??????????????? 293
Künstliche Kunst 295
Ich glaube nur das, was ich sehe 298
Das Internet der Dinge 301
Ackermann und die Kühe 304
Nur die Intelligenten haben Arbeit … 306
Nimmt der Computer uns wirklich Arbeit ab – wenn ja, welche? 309
3.6Hacker und andere Macker 310
Schlafen Sie kostenlos in über 140.000 Top-Hotels weltweit 313
Der Griff in die Erfahrungsschatzkiste 316
Ich bin du – und du merkst es nicht 318
Alle 11 Minuten verliebt sich jemand in „Fake24“ 320
007 und die Cyberwaffen: Viren, Würmer und andere Schädlinge 322
Angriff auf das traute Heim und die ganze Stadt 327
Im Cyberkrieg fließt wenig Blut 329
Nukleare Abschreckung war gestern 332
3.7Social Scoring und 9683 km bis China 333
Ihr Sozialverhalten wird bewertet 334
Die Digitalisierung ist eine gesellschaftliche Revolution 340
Autonomes Fahren – welches „Selbst“ fährt denn da? 344
KI und Moral 347
Technologie, Politik und Gesellschaft 350
Ich weiß, was du letzten Sommer getan hast 354
Nur schlechte Nachrichten sind gute Nachrichten? 357
Wo sind die wenigen Goldkörner im Klondike River? 362
Fassen wir zusammen 366
Mein POV 369
Literatur 373
Personen- und Sachregister 375

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 1.7.2019
• Zusatzinfo: XVI, 377 S. 123 Abb.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Sachbuch/Ratgeber ► Natur / Technik ► Naturwissenschaft
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: Algorithmen • Automatisierung • Digitalisierung • Informationstechnik • Künstliche Intelligenz • Roboter
• ISBN-10: 3-662-58631-2 / 3662586312
• ISBN-13: 978-3-662-58631-0 / 9783662586310