Claude Shannon: Mathematiker, Computerpionier, Bastler

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Was haben Jongliermaschinen mit Mathematik zu tun? Eine Antwort liefert die Ausstellung im Paderborner Heinz Nixdorf MuseumsForum mit privaten Bastelarbeiten des 2001 verstorbenen Mathematikers und Computerpioniers Claude Shannon.


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Claude Shannon (1916-2001) gilt als Wegbereiter der digitalen Welt: 1948 veröffentlichte er seine bahnbrechende „Mathematical Theory of Communication“ und prägte den Begriff des Bit („binary digit“) “ für die kleinste Informationseinheit. Trotzdem ist von Claude Shannon – im Gegensatz etwa zuseinen Zeitgenossen Alan Turing, John von Neumann oder Norbert Wiener – relativ wenig bekannt.
Claude Shannon liebte es, seine Ideen spielerisch auszuprobieren: „I am always building totally useless gadgets, just because I think they’re fun to make“. Und genau diese Bastelleidenschaft steht im Zentrum der aktuellen Ausstellung: Sie zeigt Resultate seiner Bastel- und Experimentierlust, die sich im Besitz des Museums des Massachusetts Institute of Technology befinden.
Besonders fasziniert war der Mathematiker vom Jonglieren: Zu den schönsten Exponaten der Paderborner Ausstellung gehört denn auch eine 1981 von Shannon konstruierte Jongliermaschine, die eigentlich ein Jonglier-Diorama ist: Eine kleine, mit ultraviolettem Licht beleuchtete Bühne mit drei winzigen Clownfiguren, die sieben Keulen, neun Bälle und elf Ringe jonglieren. Das entsprach dem damaligen Weltrekord, der vom Russen Ignatov, dem Italiener Rastelli und dem Rumänien Virgoaga gehalten wurde.
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Die Zirkusartisten rümpften über dieser Simulation offenbar aber die Nase und so konstruierte Shannon flugs eine zweite Jongliermaschine und benannte sie nach dem berühmten amerikanischen Komiker.W.C. Fields. Die Konstruktion gilt als erster Jonglierautomat und ist in der Ausstellung mit einem an der ETH Zürich konstruieren Automaten namens „Blind Juggler“ parallel zu sehen: Eine Wurfmaschine, die Bälle bis zu 2.5 Meter hoch werfen kann. Ihr Geheimnis ist – ähnlich wie bei Shannons Maschine – nicht in einer intelligenten Steuerung, sondern in einer raffinierten, passiven Konstruktion zu finden.
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Shannon hatte einen speziellen Blick auf diese Zirkuskunst, hatte er doch im Zweiten Weltkrieg zusammen mit dem Kybernetiker Norbert Wiener intensiv an einem geheimen Projekt zur Vorhersage von Flugbahnen und an der Verbesserung der Flugabwehr gearbeitet. In diesem Kontext erscheint denn das ferngesteuerte Auto – offenbar das erste seiner Art – in einem anderen Licht: Die Flugabwehr-Forschungen während des Krieges zeigten nämlich klar, dass eine künftige Flugabwehr auf Fernsteuerung basieren musste!
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Die oftmals fragilen Objekte stehen für Norbert Ryska, den Direktor des Heinz Nixdorf MuseumsForum in engem Zusammenhang mit dem Werk des genialen Pioniers: „Shannons Toys sind Unikate in der Geschichte der Informationstechnik. Sie sind der materielle Ausdruck seines Denkens, seiner technischen Phantasie und seines Strebens nach Machbarkeit“.
Diese Zusammenhänge lassen sich auch an den anderen Objekten ablesen: In der 1950 gebauten Maschine „Theseus“ etwa lernt eine mechanische Maus den Weg durch ein Labyrinth. Die Maschine ist vollkommen elektromechanisch aufgebaut und besteht aus 110 Relais. Shannon soll Maus und Labyrinth in den 50er Jahren auf den Macy-Konferenzen zur Kybernetik präsentiert haben.
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In anderen Objekten zeigt sich der Schalk des Mathematikers: Das gilt für das ebenfalls original erhaltene Hochrad des Mathematikers, auf dem er jonglierend umherzufahren pflegte. Und ganz besonders gilt es für einen Rechner, der römische Zahlen verarbeiten kann.: “Thrifty Roman Numerical Backward Looking Computer THROBAC”. Der Name ist eine Anspielung auf Computerbezeichnungen der 50er Jahre wie ENIAC oder EDVAC, sagt Jochen Viehoff, Kurator der Ausstellung.
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Nicht fehlen in einer Ausstellung mit Shannon-Objekten darf auch die „Ultimate Machine“: Die wohl bekannteste und vielleicht absurdeste Konstruktion. Alles, was der Benutzer zunächst sieht, ist ein Schalter mit den Positionen ON und OFF. Bewegt er diesen Schalter von OFF auf ON, öffnet sich eine Klappe, eine Hand fährt heraus und stellt den Schalter wieder auf seine Ausgangsposition OFF. Die Maschine wurde in den 50er Jahren in den Bell Labs für Präsentationen eingesetzt, um damit die Arbeit der Ingenieure zu illustrieren. Shannon hat sie aber nicht selber erfunden, sondern von seinen Kollegen übernommen.
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Zur Paderborner Ausstellung existiert kein eigentlicher Katalog – hingegen ist zeitgleich eine ergänzende Publikation erschienen. Der Medienwissenschafter Axel Roch beschreibt darin die Spielzeuge von Shannon und ordnet sie in seine Biografie ein. Im Zentrum des Buches stehen aber die Umstände der Entstehung der bahnbrechenden „Mathematical Theory of Communication“ von Shannon: Sie entstand gewissermassen als Nebenprodukt im Zweiten Weltkrieg, als Shanon zusammen mit John von Neumann und Norbert Wiener an der Verbesserung der Flugabwehr arbeitete.
Der Mathematiker betrachtete die Flugbahnen nicht als geometrische Figuren, sondern beschrieb sie mit den Begriffen der Kommunikationstheorie als Signal und Rauschen. Erstaunlicherweise durfte Shannon nach dem Krieg die Resultate seiner Forschungen sofort publizieren, solange er jeden Hinweis auf den Kontext unterliess: „Any reference or speculation as to Allied radio, or radar, controlled aircraft, projectile, or bombs of any description“.
Shannons Kommunikationstheorie mit dem vermeintlich simplen Modell Sender/Kanal/Empfänger hat Geschichte geschrieben und wurde in vielen anderen Disziplinen übernommen. Darauf soll Shannon mit Kopfschütteln reagiert haben, wie Axel Roch dokumentiert. Seine Informationstheorie sei, so meinte er, als Grundlage für andere Wissenschaften nicht brauchbar…
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Parallel zur Ausstelllung ist auch eine neue Monographie erschienen, die sich auch mit den bisher wenig bekannten Bastelarbeiten von Claude Shannon befast: Axel Roch:Claude E.Shannon. Spielzeug, Leben und die geheime Geschichte seiner Theorie der Information. Berlin: Gegenstalt Verlag 2009. ISBN 978-3-9813156-0-8 Weitere Informationen und Auszüge aus dem Buch
Im digital brainstorming Podcast erläutert der Kurator der Ausstellung Jochen Viehoff einige der Exponate und erzählt über die Hintergründe der aktuellen Schau.
Dieser Artikel erschien in leicht gekürzter Form in der Neuen Zürcher Zeitung vom 25.Februar 2010
Die Ausstellung ist bis zum 24.April 2010 im Heinz Nixdorf MuseumsForum in Paderborn zu sehen und ab dem 8.Mai am Kommunikationsmuseum in Berlin, später auch in Frankfurt und Nürnberg
Bildnachweis: oben:Massachussets Institute of Technoloy, unten: Dominik Landwehr, Migros-Kulturprozent

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