Über Software und Programmieren – Opas Insider-Tipps

Immer wieder stellen mir Freunde, Kollegen oder Verwandte Fragen zum Thema Software. Viele der Fragen habe ich längst vergessen. Manche gaben Veranlassung einen Blog-Eintrag zu verfassen. Eine kleine Auswahl von Fragen, die mir in den letzten Wochen gestellt wurden, und meine dazu gehörigen Antworten habe ich im Folgenden aufgeschrieben. Manche Antworten sind vielleicht nicht so konkret wie erwartet. Sie stellen dann nur eine Orientierungshilfe dar. Die Fragesteller sind nur durch Angabe ihres Berufes oder ihrer Altersgruppe angedeutet, also anonymisiert.

A. Der Physiker

Wie stellt man Prozesse und Abläufe am besten dar?

Will man den zeitlichen Verlauf eines Prozesses genau beschreiben, benutzt man eine prozedurale Sprache. Dasselbe gilt für Algorithmen. Ein wichtiges Hilfsmittel sind visuelle Darstellungen, z.B. Flussdiagramme. Interessiert nur die Beziehung zwischen den Werten am Anfang und den Werten am Schluss, so reicht eine funktionale Darstellung. Eine Funktion stellt man sich am besten als Tabelle mit zwei Spalten vor, wobei die Werte in der ersten Spalte alle von einander verschieden sind (oder eindeutig). Sollen nur gewisse Beziehungen zwischen Eingabewerten und Ausgabewerten ausgedrückt werden, verwendet man Zusicherungen. Das sind relationale oder logische Ausdrücke. Welche Werte in Beziehung gesetzt werden, ist in jeder Situation verschieden. Vollständigkeit wird nicht angestrebt. Mit Werten sind beliebige Zeichen oder Zeichenketten (z. B. Texte, Töne, Bilder) gemeint und nicht nur Ziffern.

NB: Eine verwandte Frage wurde in einem Blog-Eintrag vom Februar 2012 behandelt. Dort hieß es. ‚Wie spezifiziert und abstrahiert man Prozesse?‘

Was ist der Unterschied zwischen Daten und Information?

Daten sind Signale oder Zeichen, die Menschen oder Maschinen vom Hintergrund eines Trägermediums unterscheiden können, und zwar visuell, akustisch oder haptisch (taktil). Manche Maschinen haben ‚Sinne‘, die beim Menschen nicht vorkommen, z.B. um Magnetfelder oder radioaktive Strahlung zu erkennen. Information sind Daten, die sich gezielt umformen oder mit anderen Begriffen in Verbindung bringen lassen. Daten werden dann von jemandem benutzt, um etwas ganz anderes darzustellen oder erfahrbar zu machen, etwa Finger für Zahlen oder Muscheln für Geld. Diese Fähigkeit haben nur Lebewesen. Dazu gehören Einzeller genauso wie Pflanzen, Tiere und Menschen. Wenn von ‚Big data‘ gesprochen wird, dann ist nicht nur Information gemeint. Man hofft, in den großen Geröll- oder Abfallhaufen, welche die Natur oder wir Menschen schaffen, noch etwas Verwertbares zu finden.

Was versteht man unter einer Zufallsverteilung?

Eine Zufallsverteilung ist eine Folge von Zeichen, für die keine kürzere, aber gleichwertige Darstellung oder Beschreibung bekannt ist als die vorliegende Folge selbst. Insbesondere ist kein Programm bekannt, das eine kürzere Folge erzeugen könnte. Immer, wenn eine Sache dadurch definiert wird, was sie nicht ist, hilft das Praktikern nicht sehr. Echte Zufallszahlen können nur mittels eines physikalischen Prozesses erzeugt werden, etwa Münzwurf oder Würfeln. Computer können nur Pseudo-Zufallszahlen generieren. Diese sind im Grunde vorhersehbar, aber dennoch nützlich.

NB: Die obige Definition geht auf Greg Chaintin zurück, dessen Algorithmische Informationstheorie große Beachtung fand.

B. Der Ökonom

Wie erhalte ich eine stabile Software-Umgebung?

Will man ein stabiles Software-System haben, muss man alle Funktionen, die man benötigt, vorab prüfen und dann nichts mehr ändern. Wenn die Hardware keinen Ärger macht, läuft die Software dann bis ans Ende der Tage einwandfrei. Das Problem besteht nur darin, abzuschätzen, was ich zwischen heute und dem Tag der Verschrottung der Hardware an zurzeit noch unbekannten Anwendungen brauche. Wenn etwas Neues kommt, darf ich nicht sagen, dass kann das alte System bestimmt auch noch, und lasse es drauf ankommen, dass es kracht. Richtig wäre es, für neue, nicht vorher geplante Anwendungen immer ein neues Software-System zu kaufen und zu installieren. Da man für die unbekannte Zukunft gerüstet sein will, aktualisiert man sein System. Jede Veränderung macht ein System instabil, vor allem wenn sie völlig unnötig war. Man muss nicht jede Änderung sofort installieren. Wartet man zu lange, akkumulieren sich die Änderungen und ihr Einspielen wird riskant.

Warum passt sich Software nicht besser an meine Gewohnheiten an?

Die Personalisierung von Software ist eine typische Falle, wo Nachteile die Vorteile fast immer überwiegen. Der weitverbreitete, uralte Denkfehler wird durch das Wort ,software‘ verursacht. In Wirklichkeit ist Software weniger nachgiebig als Hardware. Hardware kann verbogen werden. Bei Software muss jede Anpassung geplant und eingebaut werden. Ein Mensch kann sich aufgrund von Übung anpassen, Software nicht. Würde sie sich anpassen, würde dies den Nutzer nach jeder Änderung mit einer neuen Schnittstelle konfrontieren und irritieren. Software, die sich den Nutzern anpasst, ist bei mehreren gleichzeitigen Nutzern nicht mehr wartbar. Das Erfolgsgeheimnis guter Software ist, dass man sich auf das konzentriert, was vielen Nutzern gemeinsam ist. Um das herauszufinden, muss man viele einzelne Nutzer beobachten. Von sich auf andere zu schließen, reicht nicht immer.

NB: Wird das gesamte Wissen, das die Unterschiede zwischen Nutzern beschreibt, in Tabellen erfasst, also parameterisiert, ist der eigentliche Code scheinbar stabil. Das Problem ist quasi verschoben und – weil systematisierende Vorarbeit investiert wurde – auch leichter handhabbar.

Warum erscheinen Software-Systeme so verwirrend und komplex?

Da jedes Software-System aus vielen Teilkomponenten besteht, müssen diese wie ein Uhrwerk zusammenarbeiten. Diese Kooperation erfolgt, je nach Anwendung, in unterschiedlicher Weise. Ihre Kommunikation geschieht mittels der Daten, die sie austauschen oder hinterlassen. Mal wird die eine Komponente vor der andern aufgerufen, mal ist es umgekehrt. Alle zu erwartenden Nutzungen müssen überprüft werden. Wie bei einem Uhrwerk muss der Nutzer das Zusammenspielen aller Teile nicht (immer) sehen. Es kann ihn sogar stören, wenn er den Teilen bei ihrer Arbeit zuschaut. Es ist entweder ein Zeichen von Anmaßung bzw. Selbstüberschätzung oder aber blanke Not, wenn Nutzer die Teile separat bestellen, installieren und warten. Es wird vielfach als sportliche Übung gepriesen, große Systeme selbst aus Bausteinen verschiedener Hersteller zu bauen. Weder die frühere IBM noch Steve Jobs glaubten an dieses Ideal. Keine andere bedeutende Industrie hat das Ideal der Software-Industrie bisher übernommen. Auch Automobil- und Flugzeugbau benutzt viele  Komponenten von Zulieferern. Sie werden jedoch vom Systemintegrator unter einer einheitlichen Nutzer-Schnittstelle versteckt.

Warum kostet Software soviel?

Die Erstellung von Software ist teuer. Das gilt insbesondere für qualitativ gute und funktional nützliche Software. Sobald ein Software-Produkt sich gut, d.h. besser als erwartet, verkauft, kann man die Preise senken (ein echtes Paradox). Software nur für die eigene Nutzung zu entwickeln, ist ökonomisch meist unvertretbar. Hat man die Entwicklungskosten abgedeckt, sind zusätzliche Kopien bei jedem Preis größer Null profitabel. Wer viele Kopien verkaufen kann, wird daher sehr reich. Kostenlose Software stammt von jemandem, der Software zum Zeitvertreib und Vergnügen entwickelt oder der von jemandem bezahlt wird, der etwas von mir will. Sehr viel Software entsteht, um damit Werbung für andere Produkte oder Dienste zu machen. Dass man direkt für Software bezahlt, ist ein Geschäftsmodell, das sich auf dem Rückzug befindet. Software dient immer mehr als Türöffner für andere Geschäfte. Sie wird daher versteckt, verschenkt oder subventioniert.

C. Der Rentner

Muss ich mich noch im Ruhestand mit Computern abgeben?

Computer sind noch weniger Pflicht für Senioren als es das Fernsehen ist. Wer es sich leisten kann, kann Vergnügen und Vorteile haben. Ein Computer kann den Ruhestand erträglicher und abwechslungsreicher machen. Mein Kollege Rul Gunzenhäuser und ich haben einmal 18 Tätigkeiten beschrieben, bei denen Senioren von Computern profitieren können. Das war vor drei Jahren. Heute würden wir noch einige Dinge mehr erwähnen. Sollten diese Anwendungen alle für Sie uninteressant sein, macht es keinen Sinn, sich Computer aufschwätzen zu lassen. Ich ließ mir im Alter auch nicht alles aufschwätzen, von dem andere Leute große Stücke hielten, wie z. B. Wandern und Radfahren.