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von Bildschirm zu Bildschirm zu übermitteln. Parallel zu dieser fernelektronischen Datenübertragung verständigten sich die Computertechniker am Telefon. "Hast du das L?" – "Ich hab`s!" – "Siehst du das O?"– "Ja, ist da!"– "Das G?" Doch da waren die Hochleistungsrechner überlastet und stürzten ab.

Dezentrale Vernetzung

Die Architektur des neuartigen und sich bald immer weiter verzweigenden ARPANETs beruhte auf den bahnbrechenden Arbeiten von Paul Baran und Donald Watts Davies. Eine maschendrahtartige Netzstruktur wurde geschaffen, eine dezentrale Kommunikationsstruktur, die technische Grundlage für den Austausch von Datenpaketen. Damit ist gemeint, dass in einem Gewebe von Computern, die durch Telefonleitungen miteinander verbunden sind, keine Computerzentrale, kein Steuerungsrechner existieren sollte. Vielmehr sollte jeder teilnehmende Rechner in der Lage sein, über sogenannte Knotenpunkte oder Knotenrechner mit jedem anderen Rechner über ein immer dichter werdendes Datennetz zu kommunizieren. Selbst wenn der eine oder andere Knotenrechner einmal ausfallen sollte, so würde die Datenweiterleitung nicht unterbrochen werden, sondern einfach über einen anderen, alternativen Knotenrechner abgewickelt. Von vornherein wurde also ausgeschlossen, dass ein einzelnes Land, ein Staat, eine Institution oder eine Person die Hoheit über das gesamte Informationsnetzwerk gewinnt. Dieses revolutionäre, demokratische Netzwerkkonzept beinhaltete schon damals die zentralen Aspekte des heutigen Internets. Das Internet ist nichts anderes als die gigantische, weltweite Vernetzung von bestehenden Netzwerken. Ruft heute ein Netzteilnehmer in Berlin etwa eine E-Mail ab, die in Paris losgeschickt wurde, so wurden die Datenpäckchen möglicherweise über den Umweg New York weitergeleitet.

Weltweite Vernetzung

1982 wurde das in den 1960er Jahren entwickelte ARPANET auf TCP/IPStandard (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) umgestellt. Dieser sperrige Name bezeichnet eine Software, die bereits 1974 entwickelt worden war und die den Austausch von Daten und Datenpaketen zwischen verschiedenen Netzwerken reguliert. TCP/IP liegt die Idee zugrunde, dass jeder einzelne Rechner im Prinzip mit jedem anderen Rechner über ein Datennetz kommunizieren kann. Das Standardprotokoll TCP/IP sorgt für die Verbindung der Netzwerke untereinander, es ist der Klebstoff, der viele lokale Netze zu einem großen zusammenhängenden Netz, dem Internet, verbindet.

Anfang der 1990er Jahre entwickelte der britische Informatiker Tim Berners Lee am europäischen Kernforschungslabor CERN das World Wide Web, (kurz WWW), eine als Hypertext aufgebaute Vernetzung von Daten und Inhalten, die über einen Browser sichtbar gemacht werden konnten. Hypertext bedeutet, dass auf unzähligen Computern gespeicherte Daten durch logische Verknüpfung mittels sogenannter Links abgerufen werden können. Als 1993 der erste grafikfähige Webbrowser mit dem Namen Mosaic veröffentlicht und zum kostenlosen Download angeboten wurde, war der Siegeszug des Internets nicht mehr aufzuhalten. Von nun an konnten auch Laien auf das Netz zugreifen, was zu einer stetig wachsenden Zahl von Nutzern, aber auch von kommerziellen Angeboten im Netz führte. Waren Internet und

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E-Mail Anfang und Mitte der 1990er Jahre eher Exoten und Computerkennern vorbehalten, die sich auf diese neuartige Technik verstanden, ist heute der Datenaustausch über den Computerlängst ein Massenphänomen.

Einer ARD/ZDF-Studie aus dem Jahr 2013 zufolge sind bereits mehr als drei Viertel (77,2 Prozent) der Deutschen im Alter über 14 Jahren im Netz – Tendenz steigend. Beruflich und privat ist die E-Mail, der elektronische Brief, neben dem Telefon zum beliebtesten Kommunikationsinstrument geworden. Der vernetzte Computer entwickelt sich zum wichtigsten universalen Werkzeug des 21. Jahrhunderts. Wenngleich sich das reale Leben nicht auf virtueller Ebene abspielt – der an das Internet angeschlossene Computer ist längst wie der Kugelschreiber, das Auto oder das Telefon ein Instrument, das wir beruflich, geschäftlich und privat nutzen, das eine wichtige Stütze im Alltag darstellt1. (6 550)

Erste E-Mail erreichte Deutschland vor 30 Jahren

Im Jahr 1984 wird der erste deutsche Internet-E-Mail Server an der Vorläuferinstitution des KIT eingerichtet.Sie ist das zentrale Kommunikationsmittel unserer Zeit: die E-Mail. Schnell und günstig lassen sich weltweit kurze Nachrichten ebenso austauschen wie große Datenpakete. Die erste E-Mail erreichte Deutschland an der damaligen Universität Karlsruhe, dem heutigen Karlsruher Institut für Technologie, vor 30 Jahren. Sie stellte erstmals über das Internet eine Verbindung zwischen dem amerikanischen Netzwerk CSNET (Computer Science Net) und dem neuen Karlsruher CSNET-Server her.

Am 3. August 1984 um 10:14 Uhr mitteleuropäischer Zeit landet die erste direkte E-Mail Deutschlands aus dem ARPANET, dem Vorläufer des Internet, in den Postfächern von Professor Werner Zorn, Leiter der Informatik-Rechnerabteilung (IRA), und seinem damaligen Mitarbeiter Michael Rotert. Mit den Worten "This is your official welcome to CSNET. We are glad to have you a board", begrüßt die US-Amerikanerin Laura Breeden, Mitarbeiterin des CSNET Koordinationsund Informationszentrums bei Bolt Beranek & Newman (BBN) in Boston, die neuen deutschen Mitglieder des Netzwerks und erklärte damit offiziell die Betriebsbereitschaft des deutschen Servers.

"Die erste E-Mail in Karlsruhe war der Vorbote einer enormen technologischen und gesellschaftlichen Veränderung," sagt Professor Holger Hanselka, Präsident des KIT. "Die schnelle Kommunikation hat unsere Welt zusammenwachsen lassen und den grenzüberschreitenden Austausch von Ideen und Perspektiven ermöglicht. Ein gelungenes Beispiel von Forschung und Technologietransfer, die unseren Alltag erreichen".

Zwar wurden in Deutschland bereits vor dem August 1984 E-Mails versendet und empfangen, bei der Karlsruher Nachricht handelt es sich jedoch um die Erste, die an einen eigenständigen deutschlandweit verfügbaren E-Mail-Server über das Internet ging. Zuvor mussten sich die Nutzer telefonisch in amerikanische Computer ein-

1 http://www.planet-wissen.de/natur_technik/computer_und_roboter/internet/ 52

wählen. CSNET war ein in den frühen 1980er Jahren in den USA entwickeltes Com- puter-Netzwerk, in dem sich verschiedene US-Hochschulen zusammengeschlossen hatten, um die Kommunikation zwischen den Wissenschaftlern zu erleichtern. Israel und Deutschland waren die ersten Nationen, die bereits 1984 an das CSNET angeschlossen waren.

Damals war es noch nicht abzuschätzen, wie rasant sich die E-Mail zu einem der wichtigsten Kommunikationsmedien entwickeln würde. Die wirtschaftliche Bedeutung habe damals niemand einschätzen können. "Wir haben das aus Entdeckerfreude gemacht und nicht an Geld gedacht", sagt Zorn, mittlerweile Universitätsprofessor im Ruhestand und Mitglied der Internet Hall of Fame. "Zwar haben Zeitungen damals darüber berichtet, aber es lief eher unter dem Label „Exotenwissenschaft“".

Zorn als Gesamtverantwortlicher des CSNET-Dienstes für die Domäne "germany" ("administrative liaison", heute "admin-c") und Michael Rotert als Betreuer des CSNET-Mailservers ("technicalliaison", heute "tech-c") waren somit ab dem 3. August 1984 weltweit unter den Mailadressen "zorn@germany.csnet" und "rotert@germany.csnet" erreichbar. Mit dieser ersten E-Mail fiel in Karlsruhe der Startschuss für die heute so selbstverständlich und flächendeckend genutzte "Elektronische Post". Der Grundstein dazu wurde bereits Ende 1982 mit dem Projektantrag "Interkonnektion von Netzen" gelegt, in welchem Zorn dem Bundesforschungsministerium (BMFT) vorschlug, das geplante Deutsche Forschungsnetz (DFN) frühzeitig an das US-amerikanische Computer Science Net (CSNET) anzubinden.

Das von der National Science Foundation (NSF) geförderte CSNET hatte zum Ziel, über das militärisch finanzierte und damit stark eingeschränkte ARPANET hinaus, die Wissenschaftskommunikation national und international zu erleichtern oder überhaupt zu ermöglichen. Es war das erste System, dass die Kommunikationsprotokolle nutze, die denen des Internet entsprachen. Dank des Erfolges von CSNET wurden die weiteren Schritte zum NSFNET getan, das einige Jahre später das Rückgrat des Internets wurde. Daher spricht man auch vom CSNET als erstem "Internet" und von der "erste deutschen Internet E-Mail", um sie von anderen elektronischen Kommunikationsnetzen damals abzugrenzen, deren Entwicklung jedoch nicht zum Internet führten.

Zum genauen Zeitpunkt der Übermittlung gab es in der Vergangenheit Missverständnisse: Laura Breeden versendete die E-Mail am 2. August um 12:35 Uhr US-amerikanischer Zeit. Sie wurde an den Server CSNET-SH weitergeleitet und landete schließlich im sogenannten CSNET-Relay, in dem die Mails zunächst gesammelt und von Karlsruhe aus abgeholt werden mussten. Deshalb trägt die erste E-Mail in Karlsruhe das Datum des Folgetags und die Uhrzeit 10:14 Uhr1. (4 100)

Künstliche Intelligenz

Philadelphia 1997: Der Computer "Deep Blue" schlägt den amtierenden SchachWeltmeister Garri Kasparow beim Schachspielen. Ein tonnenschweres Ungetüm mit

1 http://www.kit.edu/kit/pi_2014_15510.php

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256 parallel geschalteten Computerprozessoren triumphiert über den menschlichen Geist. Science Fiction wird zur Realität – zumindest auf dem Schachbrett. Doch an der Aufgabe, die vielschichtige menschliche Intelligenz nachzubauen, beißt sich die Wissenschaft nach wie vor die Zähne aus.

Wie intelligent ist Künstliche Intelligenz?

Das Forschungsgebiet "Künstliche Intelligenz" (KI) versucht, menschliche Wahrnehmung und menschliches Handeln durch Maschinen nachzubilden. Was einmal als Wissenschaft der Computer-Programmierung begann, hat sich mehr und mehr zur Erforschung des menschlichen Denkens entwickelt. Denn nach Jahrzehnten der Forschung hat man die Unmöglichkeit erkannt, eine "denkende" Maschine zu erschaffen, ohne zuvor das menschliche Denken selbst erforscht und verstanden zu haben. Deshalb gibt es zum Teil große Überschneidungen zwischen KI-Forschung und Neurologie beziehungsweise Psychologie.

Bis heute ist es nicht einmal annähernd gelungen, menschliche Verstandesleistungen als Ganzes mit Maschinen nachzuvollziehen. Ein großes Hindernis ist die Sprachverarbeitung. Auch die Durchführung einfachster Befehle ist für eine Maschine ein hoch komplexer Vorgang. Inzwischen konzentriert sich die Forschung deshalb mehr und mehr auf einzelne Teilbereiche, unter anderem mit dem Ziel, dort Arbeitserleichterungen zu schaffen. Dazu ist ein ständiger Austausch zwischen Wissenschaftlern verschiedenster Disziplinen (Kognitionswissenschaft, Psychologie, Neurologie, Philosophie und Sprachwissenschaft) notwendig.

Wann besteht ein Computer den Turing-Test?

Die Frage, ab wann eine Maschine als intelligent gilt, treibt die KI-Forschung seit Jahrzehnten um. Ein Messwerkzeug, das allgemein akzeptiert wird, ist der sogenannte Turing-Test. Er wurde 1950 von dem britischen Mathematiker Alan Turing entwickelt: Ein Mensch kommuniziert über längere Zeit parallel mit einem anderen Menschen und einer Maschine ohne Sichtoder Hörkontakt – etwa über ein Chat-Programm. Mensch und Maschine versuchen den Tester davon zu überzeugen, dass sie denkende Menschen sind. Wenn der Tester nach der Unterhaltung nicht mit Bestimmtheit sagen kann, welcher der Gesprächspartner ein Mensch und welcher eine Maschine ist, hat die Maschine den Test bestanden und darf als intelligent gelten.

Der US-Soziologe Hugh G. Loebner lobte 1991 einen Preis von 100.000 Dollar für das Computerprogramm aus, das den Turing-Test besteht und eine Expertenjury hinters Licht führt. Bis 2013 hat niemand den Preis erhalten, und der Großteil der KIForscher geht davon aus, dass das auch in absehbarer Zeit nicht passieren wird.

Tamagotchis, Roboter & Co

Die Einsatzgebiete Künstlicher Intelligenz sind äußerst vielfältig. Oft sind sie uns nicht einmal bewusst. Am erfolgreichsten ist ihr Einsatz in kleinen Teilbereichen, wie zum Beispiel in der Medizin: Roboter führen bestimmte Operationsabschnitte – etwa im Tausendstel-Millimeter-Bereich – wesentlich präziser durch als ein Chirurg.

In Produktionsstraßen, besonders in der Automobilindustrie, ersetzen Roboter eine Unzahl menschlicher Handgriffe. Vor allem bei gesundheitsschädlichen, unfallträchtigen Aufgaben, wie zum Beispiel beim Lackieren oder Schweißen, sind Robo-

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terarme, wie sie bereits in den 1960er Jahren bei General Motors eingesetzt wurden, nicht mehr wegzudenken.

Klassischer Anwendungsbereich für Künstliche Intelligenz sind Spiele, insbesondere Brettspiele wie Dame und Schach. Längst haben programmierbare und lernfähige Spielzeuge, Mini-Roboter und Computerprogramme das Kinderzimmer erobert. Das legendäre Tamagotchi gehört zwar schon zum alten Eisen, dafür drängen andere künstliche Gefährten wie der Roboter-Hund AIBO auf den Markt. Der BlechWaldi kann Videos aufnehmen, führt ein eigenes Tagebuch und spielt auf Wunsch CDs, wenn man ihm das jeweilige Cover vor die Schnauze hält.

Expertensysteme und Fuzzy-Logik

Expertensysteme sind spezialisiert auf ganz bestimmte und eng begrenzte Einsatzgebiete. Ein Beispiel dafür sind Programme, mit denen computertomografische Aufnahmen am Computerbildschirm in dreidimensionale Bilder umgesetzt werden. Ärzte können sich so im wahrsten Sinne des Wortes ein "Bild" von der jeweiligen Körperpartie und ihrem Zustand machen.

Als Fuzzy-Logik bezeichnet man "unscharfe" Logik, was bedeutet, dass nicht nur binäre Werte, also "ja" oder "nein", sondern auch analoge Zwischenstufen wie "vielleicht" oder "jein" verarbeitet werden können. Der deutsche Ingenieur und Industrielle Konrad Zuse musste seinen ersten Computer, der teilweise analog arbeitete, noch künstlich auf binäre Funktionen "trimmen". Heute zeigt die Entwicklung, dass eben nicht immer klare Entscheidungen wie "ja" und "nein" beziehungsweise "0" und "1" möglich sind.

Automatisch in den Weltraum

1997 reisten Maschinen im Dienste des Menschen auf den Planeten Mars. Ziel der "Pathfinder-Mission" war es, wissenschaftliches Messgerät auf die Marsoberfläche zu bringen. Dabei sollten geeignete Techniken für Flugphase, Atmosphäreneintritt, Abstieg und Landung entwickelt und erprobt werden. Es musste alles möglichst automatisch funktionieren, da menschliche Eingriffe von der Erde aus wegen der Distanz kaum möglich sind. Ein Funksignal zur Erde würde, selbst wenn es mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs wäre, 14 Minuten benötigen.

Doch die "Pathfinder-Mission" glückte und legte so den Grundstein für weitere Marsmissionen. Im August 2012 landete das Fahrzeug "Curiosity" auf dem Mars: 900 Kilogramm schwer und mit einer Vielzahl an Instrumenten ausgestattet, um zu erkunden, inwieweit der Planet als Biosphäre geeignet ist oder war. Schon die Landung war spektakulär: Nach dem Eintritt in die Atmosphäre bremste die Sonde automatisch 20 Meter über der Oberfläche ab und ließ "Curiosity" an Seilen herab. Auf dem Mars bewegt sich "Curiosity" mit einem Plutoniumantrieb fort, zertrümmert und analysiert Steine mit einem Laser und packt Gesteinsproben per Greifarm in eine Mikrowelle, um diese zu schmelzen. Fast zwei Jahre lang soll "Curiosity" unterwegs sein und seine Erkenntnisse zur Erde funken1. (5 370)

1 http://www.planet-wissen.de/natur_technik/computer_und_roboter/kuenstliche_intelligenz/ 55