Freitag, 3. Juni 2011

Ist die Balkanisierung der Informatik noch zu stoppen?

Das wäre eine mögliche Titelzeile gewesen, hätte Marc Snir seinen Artikel, den ich gerade mit Genuss las, nicht im April-Heft der Communications der ACM, sondern in einer populär-wissenschaftlichen Zeitschrift und in Deutsch veröffentlicht. Statt Balkanisierung hätte auch das Wort Zersplitterung gereicht, aber so klingt es halt dramatischer. Snir bedauert nämlich, dass es in den USA keine einheitliche Fachdisziplin Informatik gibt. Sie zerfällt in Teilgebiete wie ‚Computer Science‘, ‚Computer Engineering‘, ‚Software Engineering‘ und ‚Information Systems‘. Neuerdings kommen noch Fächer wie ‚Network Management‘ oder ‚Media Science‘ hinzu. Im Text selbst benutzt er dafür den Ausdruck Balkanisierung. Auch hier ist es mein Eindruck, dass es bei dieser Diskussion nicht nur um rein US-amerikanische Probleme geht. Wie ich später ausführen werde, geht es uns nur ein klein wenig besser als unseren amerikanischen Kollegen. 

Snir schlägt ein breit angelegtes Konzept vor und benutzt dafür die Bezeichnung  ‚Computing and Information Science and Engineering‘ (abgekürzt CISE oder C&I). Wer die amerikanischen Verhältnisse kennt, weiß, dass beides hineinkommen muss, ‚Science‘ wegen des akademischen Ansehens, und ‚Engineering‘ wegen der praktischen Relevanz. Snir geht es zunächst darum klarzustellen, dass Naturwissen­schaften (engl. science) keinen höheren inhärenten Wert haben als Ingenieur­wissenschaften (engl. engineering). Ingenieure gleichen Medizinern und Agrarwissenschaftlern in Bezug auf ihr Berufsethos. Beide sind nicht primär von wissenschaftlicher Neugierde getrieben, sondern vom Wunsch, Krankheiten zu heilen bzw. die Nahrungsversorgung zu sichern.

 
Ingenieursicht der Informatik nach Snir

Die Grundlagenforschung einer richtig verstandenen Ingenieurdisziplin lässt sich bezüglich ihrer Aufgaben von den Bedürfnissen der Nutzer leiten. Diese stehen immer an allererster Stelle. Es wird daran erinnert, dass Ingenieurwissenschaften nicht unbedingt gemeinsame Grundlagen benötigen, sondern ein gemeinsames Anliegen haben und über eine einheitliche Vorgehensweise verfügen. Man benutzt dazu alle Hilfsmittel und Techniken, die zweckdienlich sind, egal wo sie herkommen. Dasselbe gilt auch für die Medizin.

Wie in der eingefügten Skizze dargestellt, soll man unterscheiden zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung. Beide interagieren. Die Grundlagenforschung benutzt ihrerseits andere Fächer als Grundlagen, und zwar nicht nur eines, sondern mehrere. Snir hält an der Tradition fest, indem er einräumt, dass Mathematik die wichtigste Grundlage sei. Algorithmen, Protokolle und Datenstrukturen sind von Natur aus mathematische Objekte, keine physikalischen oder biologischen. Da sie immer mit endlichen Ressourcen (Platz, Zeit) auskommen müssen, haben sie Eigenschaften, die Mathematiker oft nicht interessieren. Oder anders ausgedrückt, die hier zur Anwendung kommende Mathematik muss selbst Ingenieur-Charakter haben. Er nennt dies ‚Mathematical Engineering‘.

Für ‚Engineering‘ verwendet Snir die Definition ‚design under constraints‘. Übersetzen lässt sich das als Entwurf unter Beschränkungen oder Neben­bedingungen. Beschränkungen sind zunächst physikalischer, technischer oder finanzieller Art. Dazu gehören Zeit-, und Speicherplatzbedarf und neuerdings auch der Energieverbrauch. Nicht zu vernachlässigen sind aber eine ganze Reihe anderer Beschränkungen, nämlich kulturelle, soziale, organisatorische, kognitive und juristische. Die Grundannahme muss sein, dass keines dieser Kriterien vernach­lässigbar ist, nur von Fall zu Fall ist die Gewichtung anders. Wie Snir so bin auch ich der Meinung, dass zum Beispiel im Software-Ingenieurwesen kognitive Kriterien eine stärkere Rolle spielen als mathematische Betrachtungen. Man muss die Belast­barkeit des Nutzers und des Entwicklers im Auge behalten, aber auch die organi­satorischen Abläufe und das Kommunikationsverhalten.

Die angewandte Forschung erhält ihren Antrieb von den Anwendungsgebieten. Nur aufgrund aktiver Betätigung von Feedback-Schleifen werden die bestmöglichen Ergebnisse erzielt. Wichtig für Ingenieure ist, dass sie die Rolle von Artefakten und Prototypen verstehen. Sie sind nicht dazu da, um mathematische Eigenschaften zu verifizieren, sondern um die Interaktion mit der Umwelt (z.B. andern Systemen) sowie die Wirkung auf Menschen zu evaluieren.

In Deutschland haben wir – Karl Steinbuch sei Dank – das Wort Informatik. Es kann sowohl im Sinne einer Naturwissenschaft wie auch einer Ingenieurwissenschaft interpretiert werden. Dennoch gibt es bei uns auch ein gewisses Maß an Zersplit­terung. Zum Glück verwenden alle Zweige das Wort Informatik als Stamm. Das gilt für Wirtschafts-, Bio-, und Medieninformatiker, aber auch für medizinische, technische und praktische Informatiker. Nur das bisher erst an einer einzigen Hochschule eingeführte Fach Softwaretechnik benutzt das Wort Informatik nicht, ist aber einer Informatik-Fakultät zugeordnet. Ob wir noch mehr ‚Bindestrich-Informatiken‘ einführen sollten, darüber darf gestritten werden. Ich persönlich halte es nicht für zweckmäßig.

Die Ausbildung in Informatik sollte berücksichtigen, dass Absolventen nur zum Teil in der Primärbranche zum Einsatz kommen. Sehr viele gehen zu Anwendern. Es ist dies zwar nicht ihr Wunsch, aber in Deutschland ist es eine blosse Notwendigkeit. Wie ich beim Verfassen eines früheren Beitrags feststellte, gingen deutsche Informatik-Absolventen am liebsten alle in die Primärbranche, also zu Herstellern und Beratern, wenn es dort genug Stellen gäbe. 

Snir regt an, einen Kanon an Wissen zu lehren, der allen Informatikerinnen und Informatikern als Rüstzeug mitgegeben wird. Die von allen Informatik-Absolventen erwartete Kompetenz besteht darin, dass sie Informationsprobleme durch Strukturierung und Spezifizierung von Daten und Abläufen lösen können. Sie müssen lernen, wie man lernt und wie man mit andern Disziplinen zusammen­arbeitet. Dazu muss man in der Lage sein, fachlich bedingte Sprachbarrieren zu überwinden. Natürlich muss man wissen, welches Repertoire an Lösungs­möglichkeiten unser Fach zur Verfügung stellt. Wegen der bekannten Halbwertzeit des Wissens ist die Ausbildung außerdem gefordert, eine Basis für ein ganzes Berufsleben zu legen. Das Denken in Abläufen (Computational Thinking nennt dies Jeannette Wing) ist sicher ein Teil davon. Allerdings sollten Informatiker nicht nur das Denken lernen, sondern auch das Tun. Vielleich lässt sich später etwas mehr dazu sagen, was zu dem besagten Kanon dazugehört.

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