Intelligenz in Bits und Bytes

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Alles fängt mit den Daten an

„Die Dinge müssen tiefer liegen“: Vom Schein zum Grund

Das Spiel mit den Bits beginnt: der „Münzencomputer“

Die Daten werden zu Datendingen

Datendinge, Operationen und Befehle

Daten stricken sich selbst: die Datenwirklichkeit

Zahlen sind Abbilder von Begriffen

Von Begriffen ist es zu Urteilen nicht weit

Was das Urteil trennt, fügt sich im Schluss wieder zusammen

Die unmittelbaren Schlüsse führen uns an der Nase herum

Der Reflexionsschluss fängt zu pfeifen an

Der Schluss der Notwendigkeit ist in Wahrheit kein Schluss mehr, sondern Objekt

Bei den Objekten wird es ernst

Außen wird Innen: Die Realität produziert „Begriffe“

Und aus Innen wird Außen: Der Begriff wird zur produktiven Idee

Bilder

Anhang

Literatur

Einleitung

Computer sind im Prinzip simple Gebilde. Sie gehorchen der mathematischen Logik, die selbst ihre kompliziertesten Formen aus einfachen Elementen aufbaut. Auch die KI-Forschung verdankt ihr Entstehen der Einsicht, dass das Wesen intelligenter Vernetzung nicht nur in ihrer Komplexität, sondern auch in ihrem Aufbau aus elementaren Regelkreisen zu suchen ist. Das folgende Spiel mit den Grundlagen der Logik verbindet diese beiden Erkenntnisse der Informatik und spürt möglichen Ursprüngen künstlicher Intelligenz bereits auf der untersten Ebene der Bits und Bytes nach. Dabei dient Hegels „Wissenschaft der Logik“¹ als überraschend nützlicher Leitfaden durch das Labyrinth intelligenzverdächtiger Elementarstrukturen.

Alles fängt mit den Daten an

Die „Wissenschaft der Logik“ beginnt mit dem Sein und dem Nichts. In den Computer reflektiert erscheinen sie als Ja und Nein, High und Low. Beide sind durch ihren Gegensatz definiert. Von einander losgelöst sind sie nicht zu unterscheiden. Der Gegensatz, der sie gegeneinander stellt, ist der Prozess: Aus High wird Low, und aus Low wird High, und dieses Hin und Her macht das Leben des Prozessors aus. Ein ausgeschalteter Computer ist tot, auch wenn ihm sonst nichts fehlt.

Der Prozess produziert eine Reihe von unterschiedenen Einsen und Nullen. Greifen wir aus dieser Reihe beliebige Abschnitte heraus, so erhalten wir ganz bestimmte Ja-Nein-Folgen: die durch ihre Ja-Nein-Struktur charakterisierten Daten (Bild 1). Dabei ist jedes dieser Daten genau dieses eine, insofern es alle anderen möglichen Daten nicht ist. Daten gleicher Ja-Nein-Struktur sind ein und dasselbe Datum.

„Die Dinge müssen tiefer liegen“: Vom Schein zum Grund

Wesentlich sind nicht die Daten, sondern der Prozess. Das Wesen lebt im Wechsel. Was da wechselt, ist Schein. Der taucht auf, um wieder zu verschwinden. Er ist „nichts“ im Gegensatz zu dem „alles“, das der Prozess ist. Der spiegelt den Schein im Widerschein, ist reflektierende Bewegung von „Nichts zu Nichts und dadurch zu sich selbst zurück“².

Dass es beliebig viele 1 und 0 gibt, ist noch kein Wechsel. Der passiert erst, wenn genau dieselbe 1 zur 0 wird. Die Alternative bleibt dabei, was sie ist: Identität im Wechsel ihrer Momente. Sie besagt, dass ihre Momente Gegensatz gegeneinander sind. Oder umgekehrt: Der Gegensatz macht ihre Identität aus.

1 und 0 sind identisch, weil sie entgegengesetzt sind. Damit aber sind sowohl die 1 als auch die 0 selbst hinfällig. Sie sind nicht mehr sie selbst, sondern ihr Abwechseln, und es bleibt nur der Prozess als ihr Grund übrig, ein Strom, dessen Strömen ihr Wechsel ist (Bild 2).

Der Grund ist zunächst durch die Hinfälligkeit von 1 und 0 vermittelt. Insofern ist er nur eine Forderung oder ein neues Wort. Als Negation des Scheins aber ist er dessen Entgegengesetztes und zusammen mit ihm die neue Alternative zwischen den verbundenen und getrennten 1 und 0. Wie vorher Sein und Nichts die Datenwelt bestimmten, so werden jetzt Verbindung und Trennung zu Bestimmungsmerkmalen einer neuen Welt, die je nach Blickwinkel hinter, über, unter oder auch in den Daten zum Vorschein kommt.

Getrennt sind 1 und 0 im Register. Dort kommen sie zwar nebeneinander vor, sind aber nicht wesentlich gegeneinander gesetzt. Im Register erhält jedes Datum einen festen Platz mit eigener Adresse. Es verharrt hier wie im Winterschlaf erstarrt. Zu neuem Leben erwacht es erst, wenn es mit seiner Adresse aufgerufen und in das Wechselbad der Alternative zurückgeholt wird.

Der Unterschied zwischen Alternative und Register, zwischen Datenverar-beitung und Datenspeicherung, zwischen Formenwechsel und Material-bestand, manifestiert sich im Computer in dem Unterschied zwischen Zentraleinheit und Speicher, er ist aber schon in der einfachen Alternative selbst präsent: Wir brauchen nur das „Flip“ vom „Flop“ zu trennen, und das „Flip-Flop“ verwandelt sich in ein Register, das 1 oder 0 zu speichern vermag. Genauer betrachtet brauchen wir nicht einmal zu trennen, sondern nur zu unterscheiden, da „Flip“ und „Flop“ bereits in der Alternative selbst getrennt sind: In Ruhe ist sie Register, in Tätigkeit ist sie Alternative (Bild 3).

Das Spiel mit den Bits beginnt: der „Münzencomputer“

Nehmen wir etwa eine Münze und bezeichnen „Kopf“ als 0 und „Zahl“ als 1. Solange die Münze liegt, ist sie Register, das entweder 1 oder 0 enthält. Wird sie dagegen geworfen, ist sie Alternative, die entweder zu 1 oder 0 werden kann. Benützen wir das „Register“ zugleich als Programm- und Datenspeicher, so erhalten wir gewissermaßen den einfachsten Computer der Welt. Wer Lust hat, mag sich bereits hier einen passenden „Befehlssatz“ und ein mögliches „Programm“ ausdenken, um den „Münzencomputer“ z.B. In einen Oszillator zu verwandeln. Wir kommen aber später (Bild 6) noch zu einer ähnlichen Spielerei.

Werfen wir nun die Münze, so wird sie auf 1 oder 0 liegenbleiben. Wir können werfen, so oft wir wollen, etwas anderes wird dabei nicht herauskommen. Die Gegebenheit von 1 und 0 zwingt den Strom möglicher Fälle von vornherein in ein vorgezeichnetes Bett. Egal, was darin fließt, es wird immer in Einsen und Nullen zum Vorschein kommen. Das liegt natürlich daran, dass die Form der Münze keine anderen Ergebnisse zulässt. Doch eben das wieder liegt daran, dass die Münze die einfache Alternative realisiert.

Die Daten werden zu Datendingen

Daten sind eben deswegen Daten, weil sie nur aus Einsen und Nullen bestehen. Auf Grund der Bedingungen, die sie zu Daten machen, haben sie ganz bestimmte Eigenschaften. Sie sind Dinge, die sich von anderen Dingen unterscheiden. Dasselbe gilt innerhalb der Datenwelt selbst. Auch hier lassen sich Bedingungen formulieren, die bestimmte Datengruppen von anderen Datengruppen unterscheiden. In 8-Bit-Computern haben die Daten in der Regel acht Bit, was die Produktion von 256 Datendingen erlaubt. Kombiniert man zwei davon zu einem 16-Bit-Wort, steigen die Variationsmöglichkeiten rapide an. Man kann aber auch etwa nur Daten mit gerader Quersumme zulassen und alle „ungeraden“ Daten zu Undingen erklären. Fehlererkennung und Fehlerkorrektur werden dadurch möglich.

Ein Datending ist somit nicht mehr nur unmittelbares Datum, sondern es existiert im Kreise der zu ihm gehörigen Daten, die dadurch selbst Datendinge sind. Es präsentiert nicht nur sich selbst, sondern repräsentiert zugleich seine ganze Familie mit.

Die meisten Datendinge bestehen wiederum aus kleineren und sind ihrerseits Bestandteil von größeren Datendingen. Doch alle bestehen letztlich aus den einfachen Bits, die sich nicht weiter teilen lassen. Ein größtes Datending scheint es dagegen nicht zu geben. Alle Einsen auf die eine Seite gestellt und alle Nullen auf die andere, kommt zwar auch nichts anderes als wieder nur die einfache Alternative heraus, ebenso scheint z.B. 1100 nichts anderes als 10 zu sein: Im Stromlauf des Computers ist die eine Alternative lediglich doppelt so „lang“ wie die andere. Als Datending aber gehört 1100 zu den 16 anderen Erscheinungsformen des 4-Bit-Wortes, während 10 nur eines der 4 möglichen 2-Bit-Worte ist, so dass 1100 ein anderes Datending ist als 10: Das 2-Bit-Wort existiert ganz ohne sich zu reiben im 4-Bit-Wort. Das Einmaleins der Natürlichen Zahlen bietet die einfachsten Beispiele dafür, wie nicht nur viele Datendinge in einem größeren Datending existieren können, sondern wie auch ein Datending zugleich Teil von vielen Datendingen sein kann (Bild 4).

Daten sind Dinge. Sie sind nicht nur unmittelbar voneinander verschieden, sondern sie können verschieden sein und doch dasselbe bleiben. So ist z.B. die geworfene 3 eines Würfels nicht nur irgendein Datum, sondern ein Datending, das eine der im Würfel alternativ verknüpften sechs Möglichkeiten realisiert. Die 7-Segment-Anzeige des elektronischen „Würfels“ schreibt alle sechs Möglichkeiten während des Würfelvorgangs ineinander, so dass die „geworfene“ Zahl aus einer flimmernden 8 zu entstehen scheint (Bild 5). Diese flimmernde 8 macht irgendwie das Wesen selbst sichtbar, das die Daten zu Datendingen werden lässt. Verdoppelt man die Segmentanzahl durch Teilen auf 14, bleibt die 8 erhalten, obwohl die Bitanzahl der zugehörigen Daten sich ebenfalls verdoppelt.

Datendinge, Operationen und Befehle

Die Datendinge sind die Happen auf dem Operationstisch des Prozesses. Hier werden sie zusammengesetzt, zerlegt und in jeder nur möglichen Weise umgeformt. Die Inversion von 1 nach 0 und umgekehrt haben wir bereits kennengelernt. Nehmen wir jetzt die Operation „Münze werfen“ dazu und bezeichnen die zugehörigen Befehle mit „i“ (für „invertiere“) und „w“ (für „wirf“).

Mit diesen Befehlen lassen sich bereits einfache Programme schreiben, die wir allerdings noch selbst speichern und ausführen müssen. Das „Programm“ wwww erzeugt z.B. Das Ergebnis 1001. Ein anderes Ergebnis wäre z.B. 1101, und man sieht leicht, dass mit diesem Programm genau die 16 möglichen Variationen des 4-Bit-Wortes herauskommen können. Das Programm wiw beschränkt dagegen nicht nur die Bitanzahl auf drei, sondern darüberhinaus die möglichen Variationen auf vier: 101; 010; 100; 011. Unmöglich ist es dagegen, mit diesem Programm 110; 111; 000 und 001 zu erzeugen. Das Programm macht sie zu Undingen. Wer Spass daran hat, mag ein Programm ausknobeln, das die letzten Ergebnisse oder, schwieriger, nur sie ermöglicht.

Die formale Ähnlichkeit zwischen Programm und Datenwelt tritt noch deutlicher hervor, wenn wir die beiden Befehlszeichen „w“ und „i“ durch „1“ und „0“ ersetzen. Wir müssen dann allerdings auf andere Weise erkennen können, ob es sich um Daten oder die zu ihrer Erzeugung dienenden Operationsbefehle handelt. Die zwei Welten selbst sind jedoch streng getrennt, da die Operation immer nur in der Lücke zwischen den Daten, und umgekehrt die Daten in der Lücke zwischen den Operationen ihren Platz haben: Entweder die Münze liegt, oder sie wird geworfen bzw. umgedreht.

Daten stricken sich selbst: die Datenwirklichkeit

Da Programmwelt und Datenwelt die Voraussetzungen der einfachen Alternative erfüllen, können wir sie auch so behandeln und genau wie bei jener nach dem Prozess fragen, der die eine in die andere überführt. Es ist der Prozess, in dem die Daten Programm sind und das Programm seine eigene Niederschrift ist. Das klingt verzwickt, ist aber schon mit unserem Spielcomputer leicht zu verwirklichen. Kommt es auf den Sinn nicht an, dann ist es gar keine Kunst, Computer ihre Programme selbst erzeugen zu lassen. Bei unserem Münzencomputer brauchen wir dazu nur die produzierten Daten jeweils als nächsten Befehl zu interpretieren, und schon kann es losgehen.

Unser Befehlssatz sei:

0: = „Umdrehen“

1: = „Werfen“

Ein Programm brauchen wir nicht zu schreiben, denn es ist in der Interpretation der Daten bereits enthalten. Nehmen wir also unsere Münze und fangen etwa mit dem Anfangszustand 0 an, so erhalten wir beispielsweise den Programmablauf von Bild 6. Wegen des Invertierbefehls „0“ folgt auf 0 zwangsläufig die 1. Serien aus Einsen sind dagegen möglich.

Ein „Sinn“ dieses Spiels ließe sich etwa so formulieren: „Ich werfe eine Münze und sorge vor jedem Wurf, dass ihr Ausgangszustand 1 ist.“ Bei anderen Absichten könnte man vielleicht auch formulieren: „Egal, was ich werfe, es soll immer 1 herauskommen.“ Also schnell umdrehen, wenn es eine 0 ist.

Dass bei geeigneter Interpretation auch sinnvolle Gebilde entstehen können, soll ein weiteres Beispiel demonstrieren. Wir schlagen den umgekehrten Weg ein und geben den Zweck vor: Das Ding soll ein Binärzähler werden. Dazu benötigen wir nur den einen Befehl:

0: = „Invertiere den Nachfolger“

Für einen 3-Bitzähler nehmen wir drei Münzen. Mit den Nullen nach oben legen wir sie so von links nach rechts auf den Tisch:

000

Da es jetzt mehrere Münzen sind, müssen wir noch fest legen, welche der Anzeigen jeweils als Befehl zu interpretieren ist. Dazu benötigen wir noch keinen eigenen Befehlszähler, sondern bestimmen immer die Münze als Befehlsgeber, die gerade umgedreht wurde. Drehen wir jetzt also die erste 0 von links auf 1. „1“ ist kein Befehl, und so bleibt unser Zähler auf

100

stehen. Beim nächsten Ereignis, das wir zählen wollen, drehen wir die 1 wieder auf 0. Diese „0“ der eben umgedrehten Münze befiehlt jetzt „Invertiere den Nachfolger“, und so haben wir die zweite Münze von links auf 1 zu drehen:

010

Geht diese 1 nach weiteren zwei Ereignissen und entsprechenden Drehungen der ersten Münze wieder auf 0, so invertiert diese „0“ als Befehl ihren Nachfolger und es entsteht:

001

Und so durchläuft unser Ereigniszähler nacheinander die Zuststände in Bild 7. Sie repräsentieren die Zahlen 0 bis 7 in dualer Schreibweise. Werten wir das Umdrehen der vorausgehenden Münze jeweils als Ereignis für die nachfolgende, „begreift“ jede Stelle die zwei Zustände der vorausgehenden Stelle und damit auch die Zustände der diesen vorausgehenden Stellen in sich.

Zahlen sind Abbilder von Begriffen

Der Zähler und die von ihm produzierten Daten sind wieder unser Beispiel. Bild 8 zeigt noch einmal das Muster der Zahlen 0 bis 7. Die zusätzlich eingezeichneten Linien deuten Spiegelebenen an, die je nach Länge bzw. Bitanzahl einfache oder kompliziertere Begriffe symbolisieren sollen. Mit jeder zusätzlichen Stelle verdoppelt sich der Inhalt des Begriffs. Das wird noch deutlicher, wenn wir nicht nur das erste Bit sondern auch das zweite und dritte Bit des Zählers als Eingabe benützen: Mit einer Eingabe am dritten Bit können wir dann ebensoviel bewirken wie mit zwei Eingaben am zweiten oder vier Eingaben am ersten Bit. Man spricht deshalb in ähnlichen Zusammenhängen auch von höher- und niedrigerwertigen Bits.

Um den Begriff in die Form der Zahl reflektieren zu können, muß zuvor die Zahl in ihrem Begriff erkannt sein. Das hat L. Wittgenstein in seinem „Tractatus logico-philosophicus“³ geleistet. Wer das Buch nachlesen will, mag vielleicht dabei gleich ein wenig über Wittgensteins eigenartige Kapitelnumerierung nachdenken. Wir haben uns heute bereits so an derartige Kapitelnumerierungen gewöhnt, dass wir gar nicht mehr darüber nachdenken, dass etwa die Kapitelbezeichnung 6.01 nicht nur nummeriert, sondern zugleich begrifflich strukturiert: 6.01 ist Unterkapitel vom 6.0 und dieses seinerseits Unterkapitel von 6.

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¹ G. W. F. Hegel, Wissenschaft der Logik, herausgegeben von F. Lasson, Felix Meiner, Leipzig 1951

² Hegel, Logik II, S. 13

³ L. Wittgenstein, Tractatus logico-philosophicus, edition suhrkamp 12, 1963