Publikationen im Ingenieurwesen und der Informatik

Man möge mir nachsehen, dass ich ein mir naheliegendes Thema erneut aufgreife. Es gibt immer wieder unterschiedliche Variationen des Themas oder andere Sichten. Natürlich findet man nicht ungeteilte Zustimmung, wenn man die Informatik als Ingenieurwissenschaft bezeichnet. Deshalb wird sie im Titel separat erwähnt. Gegen Informatik als Ingenieurwissenschaft wenden sich einerseits die ehemaligen Mathematiker, andererseits die Betriebswirte. Die einen stellen wichtige Methoden zur Verfügung, die andern benennen Anwendungen und Probleme. Der Anlass, dass ich mich heute mit diesem Thema in meinem Blog befasse, ist eine Kolumne des GI-Vorstandsmitglieds Dieter Fellner zu Open Access. Darin schreibt Fellner:

… dass die prinzipielle Idee hinter Open Access durchaus bestechend ist und man somit dazu neigt, ohne große Überlegungen dem Ansatz zuzustimmen, speziell, wenn man den Gesamtprozess einer Publikation von der Idee des Artikels über die noch dafür zu leistende Forschungsarbeit und die zahlreichen Entwicklungen und Tests im Labor bis zum Aufschreiben der Ergebnisse bzw. Erkenntnisse selbst betrachtet. … korrekterweise [wird] angeführt, dass die somit frei zugänglichen Publikationen (alle Kosten der Publikation wurden ja schon beglichen und Subskriptionsmodelle sind damit nicht mehr nötig) zu einer Demokratisierung des Informationszugriffs führen und zum Beispiel unmittelbar den Forschergemeinden in weniger entwickelten Ländern zugutekommen. Wer sollte also an solch einem Ansatz etwas auszusetzen haben? Nun ja, im Prinzip niemand.

Da Wissenschaftler genau wie Kaufleute nie ohne Klagen auskommen, fügt er hinzu:

… ohne ergänzende Finanzierung oder begleitende Maßnahmen wird der Forschergemeinde zwar den kostenfreien Zugriff auf Materialien in Digitalen Bibliotheken erlauben, die Forscherinnen werden sich Publikationen aber nur mehr in eingeschränktem Umfang leisten können.

Um den Kollegen Fellner und damit die GI auf neue Gedanken zu bringen, möchte ich eine etwas andere Sichtweise propagieren.

Das Arbeitsergebnis eines normalen Ingenieurs oder eines Informatikers ist ein attraktives, einsatzfähiges Produkt (oder ein entsprechender Dienst), basierend auf Hardware oder Software oder beidem. An der Qualität dieses Produkts misst sich seine fachliche Leistung. Da der Prozess der Produkterstellung und -einführung mehrstufig ist, kann es eine Arbeitsteilung geben. Architekt, Entwickler, Tester, Technischer Autor, Werber, Verkäufer, Verteiler, Monteur oder Wartungsingenieur sind nur einige der vorkommenden Tätigkeiten. Welche Kriterien die Qualität welcher dieser Tätigkeiten bestimmen. ist hier nicht das Thema. Ingenieure oder Informatiker, die als Berater oder Lehrer tätig sind, können nur indirekt bewertet werden, nämlich wie gut die von ihnen beratenen oder ausgebildeten Fachkollegen ihre jeweilige Arbeit machen. Da diese meistens mit der Produktentwicklung und -betreuung zu tun haben, schließt sich der Kreis.

Geht man von dieser Darstellung des Berufsbilds von Ingenieuren und Informatikern aus, erfüllen Publikationen nur eine untergeordnete Aufgabe. Sie sind nicht das eigentliche Ergebnis, für das man arbeitet. Wem es gedanklich schwerfällt sich damit abzufinden, denke an andere Berufe wie Ärzte, Juristen oder Lehrer.

Neben Produkten können Publikationen eine durchaus ergänzende Funktion ausüben. Sie können dazu dienen, Entdeckungen, Erfindungen und Konzepte auf eine Weise abzusichern, die das Produkt allein nicht kann. Deshalb muss ein Ingenieur oder Informatiker auch ans Veröffentlichen denken. Veröffentlichungen können das Produkt betreffen, oder aber auch Methoden und Hilfsmittel, die zu seiner Entwicklung führten. Es gibt fünf wesentliche Motive, die hier eine Rolle spielen können. Man möchte:

• den persönlichen Ehrgeiz befriedigen, dass man der erste war, der ein gewisses Problem gelöst hat, bzw. anderen zuvor gekommen ist, die dies später behaupten würden,
• die eigene wirtschaftliche Existenz sichern, indem man Ansprüche rechtlich absichert (etwa durch Patentierung),
• die Nutzbarkeit des Produkts verbessern, sowie seine Wartung und Weiterentwicklung ermöglichen,
• den eigenen Ruhm vermehren, oder den einer Gruppe oder Organisation, durch Hervorheben der erbrachten Leistungen, oder
• der Menschheit, der Öffentlichkeit oder der Fachwelt einen Dienst erweisen.

Einige weitere Anlässe gibt es, die nicht ganz so unmittelbar die eigene Forschungs- und Erfindertätigkeit absichern. Solche zusätzlichen Gründe für Publikationen können sein:

• man beschreibt Probleme, die man selbst hat, oder die ein Fachgebiet oder eine gesellschaftliche Gruppe hat, und regt damit andere an, nach Lösungen zu suchen,
• man schlägt neue Terminologien, Querbeziehungen oder Systematiken vor,
• man bereitet Material didaktisch auf, illustriert es mit neuen Beispielen für die Nutzung im Unterricht, oder
• man vermittelt zwischen Erfindern und Nutzern, indem man Brücken baut, sie zusammenbringt. Nicht jeder Erfinder will Nutzer werden; nicht jeder Nutzer kann Erfinder sein.

Nicht diskutieren möchte ich, dass Medienunternehmen, Fachgesellschaften oder Verlage damit Geld verdienen wollen. Es ist dies zwar ein ernsthafter Grund, liegt aber auf einer andern Ebene. Der Inhalt ist sekundär.

Statt das angeschnittene Thema in allen Richtungen zu vertiefen, möchte ich nur noch einige Zusatzbemerkungen zum Teilthema Bezahlung von Publikationen machen. Als einfache Regel sollte gelten: Zahlen soll, wer den Nutzen hat. Von den neun Gründen, die ich genannt habe, warum Ingenieure und Informatiker publizieren, liegt in sechs Fällen das Interesse auf Seiten des Autors oder seiner Organisation. Nur bei drei der genannten Fälle könnte es beim Leser liegen.

Von der Pflicht zur Kür

Die für Ingenieure und Informatiker wichtigste Form der Publikation ist zweifellos die Patentierung. Sie hat daher in technischen Firmen und gut geführten Instituten absoluten Vorrang vor allen andern Veröffentlichungsformen. Es dauerte einige Zeit, bis dass der software-orientierte Teil unserer Branche auch zu dieser Einsicht kam. Wie in einem früheren Beitrag dieses Blogs berichtet, ist man in den letzten 10 Jahren vom Jammern zum Handeln übergegangen. Trotz Kosten von bis zu 50.000 Euro pro Patent, kämpfen Patentämter gegen eine stetig steigende Flut von Anträgen. Den Schutz, den Patente bieten, wird von keiner anderen Form von Veröffentlichung auch nur annähernd erreicht.

Dass der Streit um Patente oft Scharen von Juristen auf den Plan ruft, sollte nicht als Argument gegen die Attraktivität dieser Schutzform gewertet werden. Es belegt nur, dass es oft um nicht unbeträchtliche Streitsummen geht. In Deutschland ist die Position eines Erfinders gesetzlich besonders geregelt. So sieht das Erfindervergütungsgesetz Verpflichtungen des Arbeitgebers vor, die es in andern Ländern nicht gibt. Es sieht vor allem Vergütungen vor, deren Höhe aus der Erfindung selbst abgeleitet wird.

Bei den Publikationen, an die Kollege Fellner und die GI denken, geht es vermutlich um die für Praktiker weniger essentiellen Formen. Neben dem Patentieren denke ich zunächst an die Pflicht, in der jeder Ingenieur und Informatiker eingebunden ist. Er muss nämlich das Produkt durch Texte, Skizzen und Bilder ergänzen, damit es genutzt, gewartet und gegebenenfalls weiterentwickelt werden kann. Es ist dies ein wesentlicher, aber sehr unbeliebter Teil seiner Aufgabenstellung. Pflichtübungen haben oft diesen Charakter.

Vom ‚File or Publish‘ zum ‚Publish or Perish‘

Es geht auch nicht um diejenigen Erfindungen, für die sich die Patentierung nicht lohnen würde. Hier war es früher üblich, die auf Papier vorliegenden, nicht beim Patentamt eingereichten Texte von einem Buchbinder in einem Sammelband festhalten zu lassen und auf einer abgelegenen Pazifikinsel in eine Bibliothek zu stellen. Damit war die Priorität gesichert, sollte jemand anders für diese Erfindung Patentschutz beantragen. Heute reicht es vermutlich, einen Text  einfach ins Internet zu stellen. Für einen Erfinder, der gehofft hatte, ein weiteres Patent zu seinem Glorienschein hinzufügen zu können, war es eine bittere Enttäuschung, wenn die interne Entscheidung nicht Einreichen (engl. file) sondern Veröffentlichen (engl. publish) hieß..

Völlig anders ist die Situation in den nicht-technischen Fachgebieten, wo das Erfindervergütungsgesetz keine Anwendung findet. Hier gilt das oft zitierte Gesetz ‚Publish or Perish‘ (deutsch: Veröffentliche oder gehe unter). Wem ein einfacher Blog-Eintrag zu wenig ist, der hat heute die zusätzliche Möglichkeit, das was man für veröffentlichungswürdig hält, akustisch vor Kollegen vorzutragen, als Video (auf Youtube) zu konservieren oder auf Glanzpapier zu drucken und allen Kollegen in der Welt per Luftpost zuzuschicken. Wichtig ist in allen Fällen lediglich, dass man später die Quelle der Veröffentlichung möglichst exakt bezeichnen kann. Wird als Qualitätssicherung ein Gutachterprozess zwischengeschaltet, so hat man das, was man als wissenschaftliches Publizieren bezeichnet. Es ist dies eine Kür, in der die Spitzenforscher des Fachs glänzen. Der normale Ingenieur und Informatiker – das sind über 90% der Fachkollegen – lebt in einer völlig anderen Welt. Sie ist von den Pflichtübungen schon weitgehend ausgefüllt.

Die Sonderrolle des Lehrbuchwissens

Nichts fördert den Ruf eines Wissenschaftlers mehr, als wenn seine Leistungen in diejenigen Lehrbücher übernommen werden, die von Studierenden eines Fachs als Teil ihrer Grundausbildung konsumiert werden. Der Berufsanfänger hinterfragt nicht. Er ist dazu noch nicht in der Lage. Deshalb ist Lehrbuchwissen eine Art Offenbarung. Man glaubt die Dinge, die andere Leute, die es besser wissen als man selbst, für richtig und wichtig halten. In technischen Fächern haben die in erfolgreichen Produkten realisierten Ideen eine gute Chance zu Lehrbuchwissen zu werden. Der Markt für Lehrbücher ist der einzige Markt, der sich wirtschaftlich trägt. Hier gibt es in den Massenfächern genügend Leser mit hinreichend ähnlichen Bedürfnissen und Interessen, so dass sich gedruckte Auflagen von mehreren Tausend Exemplaren rentieren.

Programmier-Handbuch von 1957

Ob es genügend Lehrbücher geben würde, wenn nur die Autoren zahlen, ist fraglich. Vor allem hätten einige Informatik-Professoren Bauchschmerzen, müssten sie Programmiersprachen, Betriebssysteme, Datenbanken, Rechnernetzte, Entwurfsmethoden usw. nur an Hand von Firmenbroschüren vortragen. Bekanntlich teilte sich der Markt hier schon sehr früh. So brauchte man von den Produkten, für die sein Hersteller eine ausführliche Dokumentation zur Verfügung stellte, keine Bücher zu kaufen. Andere Produkte gab es umsonst, wenn man die entsprechenden Bücher kaufte. Es ist also für die Hersteller eine Frage des Geschäftsmodells.

Die Vorstellung, dass Produkthersteller den Buchmarkt beherrschen, ist nicht auf jedem Gebiet angenehm oder akzeptabel. Es besteht die große Gefahr, dass die Nutzer in einer bestimmten Richtung beeinflusst werden. Wer dies vermeiden will, muss sagen, wer daran Interesse hat, dass es nicht geschieht. Sehr schnell ist man dann beim Staat und den Steuerzahlern. An Vorschlägen zum Geldausgeben mangelt es bekanntlich nie. Nur merken inzwischen einige Staaten, dass ihre Haushalte an Grenzen stoßen.

Vom gebundenen Buch zur Loseblatt-Verteilung

Noch scheint sich der Markt von Lehrmaterialen und Fachzeitschriften dadurch zu unterscheiden, dass die Erzeugnisse unterschiedlich gebündelt werden. In einem Falle sind es gebundene Bücher mit mehreren Hundert Seiten, im andern Fall sind es dünne Hefte mit bis zu 50 oder 80 Seiten. Dieser Aspekt des Publizierens ist historisch bedingt, und ist gerade dabei sich vollkommen zu ändern. Der Weg geht dahin, dass man jeden Fachaufsatz einzeln bezieht und jedes Lehrbuchthema ebenfalls. Für die Bezahlung gilt entsprechendes. Der Trend geht zu Abrufen von Fachwissen nach Bedarf. An Stelle des Buches, das einen ein Semester lang begleitet, treten (elektronische) Loseblatt-Sammlungen. Wikipedia ist das Modell, nicht nur für die Autorenschaft, sondern auch für die Stückelung und Verpackung.

Der Mitgliedsbeitrag, den eine Fachgesellschaft wie die GI erhebt, wird dazu verwandt Dienstleistungen anzubieten, die alle Mitglieder bezahlen möchten. Solange man sich dabei nach dem gemeinsamen Nenner richtet, ist schnell eine Grenze erreicht. Versucht man jedoch zu differenzieren, ergibt sich vielleicht ein etwas größerer Spielraum. Ob er ausreicht, um Autoren zu unterstützen, die auf Einnahmen von ihren Publikationen angewiesen sind, sei dahingestellt. Privaten Medienbetrieben das Überleben zu sichern, kann nicht Aufgabe einer Fachgesellschaft sein. 

Am 28.10.2012 schrieb Gerhard Goos aus Karlsruhe:

Dieser und ein später folgender Beitrag fordern Widerspruch heraus. Sie sind typisch für einen Angehörigen unserer Generation, der sein berufliches Wissen während der Arbeit im Betrieb, aber nicht durch Ausbildung erworben hat. Die Beiträge betrachten als Ziel der Tätigkeit eines Ingenieurs oder Informatikers ausschließlich die Herstellung von Produkten, die die Kunden befriedigen. Die anderen Ziele, nämlich Codifizierung positiver oder negativer ingenieurwissenschaftlicher Erkenntnisse zum Gebrauch durch Dritte und Ausbildung von Ingenieuren der nächsten Generation werden ignoriert.

Zwei Beispiele:

Die Firma ebm-Pabst (www.ebmpapst.com) hat nahezu ein Monopol auf effiziente und fast geräuschlose Ventilatoren für PCs usw. Wir haben oft genug bei neuen PCs die Ventilatoren ausgebaut und durch Pabst-Produkte ersetzt. Diese Technik ist durch Patente abgesichert und das ist so o.k. Wenn jedoch die ingenieurwissenschaftliche Erkenntnis, dass man Wärme nicht nur durch Wasserkühlung, sondern auch durch Ventilatoren abführen kann, durch Patente geschützt wäre, gäbe es heute nur einen PC-Hersteller auf der Welt, der seine Produkte dann zu stark überteuerten Preisen verkaufen könnte. Das würde zwar der Firma helfen, aber die allgemeine Nutzung von PCs um Jahrzehnte zurückwerfen. Die derzeitigen Patentstreitigkeiten zwischen Apple und Samsung gehen um ähnliche Fragen: Ist ein bestimmtes Prinzip geschützt oder nur eine bestimmte Art der Realisierung des Prinzips?

Ich habe 1966/67 die korrekte Implementierung von Semaphoren aus dem handschriftlich kommentierten Maschinensprachentext des TR4-Betriebssystems (des Kollegen Seegmüller) von 1962 gelernt. Aber wer hatte damals überhaupt die Chance, einen solchen Produkttext zu lesen? Und was wäre passiert, wenn Dijkstra das Verfahren 1961 zum Patent angemeldet hätte und das Patent dann Philips zur ausschließlichen Nutzung überlassen hätte? Dann hätte nicht nur IBM Schwierigkeiten gehabt, sondern die ganze Methodik korrekter Prozeßsynchronisierung wäre um Jahrzehnte verzögert worden.

Allgemeiner gilt: Die Industrie lebt von Produkten und dazu gehörigen Dienstleistungen. Die gesellschaftliche Aufgabe von Hochschulen ist es, geistes-, natur- und ingenieurwissenschaftliche Erkenntnisse zu produzieren und solche Erkenntnisse an andere weiterzugeben. Letzteres kann auch durch Produkt- oder Prototypenentwicklung unterstützt werden. Aber wissenschaftliche Erkenntnis, das gilt auch für die Ingenieurwissenschaften, ist frei; die Universität darf sie nicht einseitig ausschließlich an eine Firma verkaufen wollen.

Ein Musterbeispiel, wie das zu verstehen ist, bildet das WZL (Werkzeugmaschinenlabor) der RWTH Aachen. 1906 gegründet und von Prof. Herwart Opitz bis 1973 ausgebaut ist das WZL samt zugehöriger FhG-Institute mit heute vermutlich über 1000 Mitarbeitern und 6 Ordinarien der international bewunderte Kern der deutschen Werkzeugmaschinen- und Maschinenbauindustrie. Die Forschung ist frei, ihre Ergebnisse werden veröffentlicht. Die Industrie lebt von den Ideen, die am WZL entwickelt und getestet wurden, und hilft entsprechend großzügig bei der Modernisierung und dem Ausbau.

Im Kleinen kennen wir das auch in der Informatik. Wenn sich das MPI in Saarbrücken um geometrische Algorithmen bemüht oder mein Karlsruher Kollege Sanders demonstriert, wie man effizient 100 Millionen Datensätze sortiert, so sind das keine Produktentwicklungen, sondern zuerst einmal Machbarkeitsstudien. Die abstrakten zugrundeliegenden Verfahren werden veröffentlicht. Diese Verfahren mit allen unschönen realen Randbedingungen umzusetzen und dabei die stetig wechselnden Arbeitsbedingungen verschiedener Parallelrechnergenerationen zu berücksichtigen ist Aufgabe der Industrie.

Dann gibt es da noch das im Ingenieurwesen wie in der Informatik unverzichtbare Thema "Messen". Wenn eine Firma die Leistung ihres Produkts misst, so ist das Ergebnis geheim und höchstens für Werbung öffentlich. Aber wer vergleicht die Leistungen konkurrierender Produkte, veröffentlicht den Vergleich und hilft damit den potentiellen Kunden, vor allem aber auch dem Fortschritt, der das zugrundeliegende Prinzip des Leistungsbesten auszeichnet?

Schließlich sollte man auch die historische Betrachtung nicht übersehen. Die Ihnen wohl bekannte Frau Fran Allen erhielt den Turing-Preis für Ihre Beiträge zum Übersetzerbau. Die Produkte, zu denen sie beigetragen hat, oder für deren Konstruktion sie die Verantwortung trug, sind, angefangen vom Fortran H - Übersetzer vom Markt verschwunden und zumindest in ihrer Urform vermutlich nicht einmal mehr als Programmtext verfügbar. Der Fortschritt, der durch diese Produkte realisiert wurde, schlägt sich heute in den Publikationen der damaligen Entwickler und, darauf aufbauend, in Lehrbüchern nieder. Wissenschaftliche Erkenntnis und technischer Fortschritt wird von Menschen erzielt, nicht von Firmen. Produkte illustrieren diesen Fortschritt, aber sie sind selbst nicht der Fortschritt.

Nachbemerkung (Bertal Dresen):

Leider unterliegt Kollege Goos demselben fatalen Denkfehler, den viele Kollegen machen. Sie betrachten Patente nicht als bleibende Veröffentlichung, sondern eher als bewusste Geheimhaltung. Statt ihre Vorlesungen und Lehrbücher auf relevanten Dokumenten der Patentämter zu basieren (Kellerprinzip, MP3), halten sie nur das für zitierfähig, was bei Verlagen gedruckt wurde. Dabei schützen Patente lediglich gegen die Nutzung in kommerziellen Produkten. Daraus folgt die ebenso falsche Schlussfolgerung, dass Fortschritt nur das ist, was nicht patentiert wurde. Genau gegen diese Fehleinschätzung kämpfe ich seit Jahren.