Brü­cke zwi­schen di­gi­tal und ana­log

Di­gi­tal Thin­king. Mit ei­nem er­folg­rei­chen Welt­re­kord­ver­such wur­den in Wien di­gi­ta­le Pro­zes­se in die ana­lo­ge Welt über­setzt. Ziel der Ak­ti­on war, „in­for­ma­ti­sches“Den­ken zu ver­an­schau­li­chen und so zu för­dern.

Die Presse - - MANAGEMENT & KARRIERE - VON WOLF­GANG MAR­TIN Web:

Wie ver­mit­telt man am bes­ten tech­ni­sches und „in­for­ma­ti­sches“Den­ken? Das ist mit der fort­schrei­ten­den Di­gi­ta­li­sie­rung – und dem da­mit nicht Schritt hal­ten­den In­ter­es­se der Schü­ler und vor al­lem Schü­le­rin­nen – ein Dau­er­bren­ner für Bil­dungs­ex­per­ten. An der TU Wien geht man da­zu – ge­mein­sam mit der Wie­ner Sir-Karl-Pop­perSchu­le und der In­ter­na­tio­nal School Klos­t­er­neu­burg – buch­stäb­lich neue We­ge.

50 Schü­ler der Wie­ner SirKarl-Pop­per-Schu­le und der In­ter­na­tio­nal School Klos­t­er­neu­burg be­weg­ten sich am 19. Sep­tem­ber, aus­ge­rüs­tet mit Ta­feln, auf de­nen je­weils ei­ne Zahl von 1 bis 50 stand, auf ei­nem 1000 Qua­drat­me­ter gro­ßen Are­al vor dem Ern­s­tHap­pel-Sta­di­on in Wien – ganz oh­ne zen­tra­le Kon­trol­le – durch ein vor­ge­ge­be­nes Netz­werk. Sie führ­ten Ver­glei­che der Num­mern an be­stimm­ten Punk­ten, den Sor­tier­kno­ten, durch, wähl­ten da­nach ih­ren wei­te­ren Weg und ka­men mit den sor­tier­ten Da­ten an den Aus­gangs­kno­ten an – und das in we­ni­ger als drei Mi­nu­ten. Das reich­te für ei­nen Welt­re­kord als größ­tes mensch­li­ches Sor­tier­werk.

Ste­fan Szei­der, Lei­ter der Al­go­rith­ms and Com­ple­xi­ty Group der TU Wien und Ko-Vor­sit­zen­der des Wie­ner Zen­trums für Lo­gik und Al­go­rith­men und Initia­tor des Welt­re­kord­ver­suchs, möch­te da­mit Schü­lern na­he­brin­gen, wie man den­ken muss, um die di­gi­ta­len Auf­ga­ben der Zu­kunft be­wäl­ti­gen zu kön­nen. Zu­grun­de liegt dem Gan­zen, dass in der In­for­ma­tik ef­fi­zi­en­tes Sor­tie­ren – ein Sor­tier­al­go­rith­mus ist ein Re­chen­vor­gang, der Da­ten schnell und ef­fi­zi­ent sor­tiert – ein es­sen­zi­el­ler Vor­gang ist (sie­he Kas­ten).

Seit ei­ni­gen Jahr­zehn­ten – pu­blik ge­macht durch die ame­ri­ka­ni­sche In­for­ma­ti­ke­rin Jea­net­te Wing – hat sich die Er­kennt­nis durch­ge­setzt, dass Men­schen, die sich mit In­for­ma­tik be­schäf­ti­gen, „ei­ne ganz be­stimm­te Art von Den­ken ent­wi­ckeln“, wie Szei­der er­läu­tert. „Wing hat das Com­pu­ta­tio­nal Thin­king (in­for­ma­ti­sches Den­ken) ge­nannt. Es ist ei­ne Art des Den­kens, das al­go­rith­misch und pro­zess­ori­en­tiert ist, und bei dem Abs­trak­ti­on und Ef­fi­zi­enz ei­ne be­son­de­re Rol­le spie­len.

Äu­ßerst kom­ple­xe Com­pu­ter­sys­te­me, wie ein mo­der­nes Smart­pho­ne, könn­ten nicht kon­stru­iert oder pro­gram­miert wer­den, oh­ne vie­le Abs­trak­ti­ons­ebe­nen ein­zu­füh­ren – das ist letzt­lich zen­tra­ler In­halt des Com­pu­ta­tio­nal Thin­king. Da­zu kommt noch die im­mer grö­ßer wer­den­de Fül­le an In­for­ma­tio­nen, mit der man ler­nen muss, ef­fi­zi­ent um­zu­ge­hen.“Szei­der ver­sucht al­so, ei­ne Brü­cke zu schla­gen zwi­schen dem Di­gi­ta­len und dem Ana­lo­gen, in­dem er di­gi­ta­le Pro­zes­se, wie das Sor­tie­ren, oh­ne Com­pu­ter durch­füh­ren lässt.

Her­mann Mor­gen­besser, In­for­ma­tik­leh­rer an der In­ter­na­tio­nal School Klos­t­er­neu­burg, EUNSchool­net- und Sci­en­tix-Bot­schaf­ter für Ös­ter­reich, des­sen Schü­ler an dem Welt­re­kord­ver­such teil­ge­nom­men ha­ben, be­grüßt die­se In­itia­ti­ve von Szei­der. „Wir ar­bei­ten schon län­ger mit der TU Wien zu­sam­men. Was ich be­son­ders wich­tig fin­de, ist der An­satz, den mensch­li­chen An­teil am Di­gi­ta­li­sie­rungs­pro­zess den Men­schen – in die­sem Fall haupt­säch­lich den Schü­lern – na­he­zu­brin­gen. Die Vor­stel­lungs­kraft wird durch das Ar­bei­ten mit ana­lo­gen Bei­spie­len ge­schult und bleibt da­mit nach­hal­tig im Ge­dächt­nis – und mir als Leh­rer fällt es dann leich­ter, al­go­rith­mi­sche Pro­zes­se zu ver­mit­teln.“

Die Idee mit dem mensch­li­chen Sor­tier­werk ist nicht ganz neu. Das ers­te Mal hat man 1999 ein sol­ches Netz­werk in Eng­land mit 300 Ver­gleichs­kno­ten auf die Bei­ne ge­stellt, Neu­see­land folg­te 2005 mit 210 Ver­gleichs­kno­ten – und nun hat Wien den Vo­gel ab­ge­schos­sen mit 1225 Ver­gleichs­kno­ten. Er­staun­lich ist, wie schnell

ist ei­ne be­son­de­re Form ei­nes par­al­lel aus­führ­ba­ren Sor­tier­al­go­rith­mus, der sich di­rekt in Hard­ware rea­li­sie­ren lässt. Ein sol­ches Netz­werk hat drei Ar­ten von Kno­ten: Ein­gangs­kno­ten mit den un­sor­tier­ten Da­ten, Ver­gleichs­kno­ten, an de­nen die Da­ten paar­wei­se ver­gli­chen wer­den, und Aus­gangs­kno­ten, an de­nen dann die sor­tier­ten Da­ten er­schei­nen. Es geht al­so dar­um, Ele­men­te ei­ner Lis­te in ei­ne be­stimm­te Ord­nung zu brin­gen, was letzt­lich da­zu dient, Pro­zes­se zu op­ti­mie­ren und die Zeit zu ver­rin­gern, die ein Com­pu­ter für ei­ne Auf­ga­be be­nö­tigt. sich die­ses mensch­li­che Sor­tier­netz­werk lö­sen lässt – 50 Schü­ler ha­ben da­für nicht ein­mal drei Mi­nu­te ge­braucht, wo­bei Szei­der dar­auf hin­weist, dass „die Vor­be­rei­tungs­ar­bei­ten da­für im­mens wa­ren. Wir ha­ben im Prin­zip schon ein Jahr vor­her zu pla­nen an­ge­fan­gen.“Und Mor­gen­bren­ner er­zählt, dass er mit den Schü­lern das Gan­ze in klei­ne­rem Maß­stab auch auf Schu­le­be­ne durch­ge­gan­gen ist.

Der Welt­re­kord­ver­such mit dem mensch­li­chen Sor­tier­werk war kei­ne Ein­zel­ak­ti­on, Szei­der be­schäf­tigt sich in­ten­siv mit der Ver­mitt­lung von di­gi­ta­lem Den­ken, 2011 wur­de da­für das Vi­en­na Cen­ter for Lo­gic and Al­go­rith­ms (VCLA) an der TU Wien ins Le­ben ge­ru­fen, um das Be­wusst­sein um die Be­deu­tung von Lo­gik und Al­go­rith­men zu stär­ken – so­wohl in der wis­sen­schaft­li­chen Welt als auch in der brei­ten Öf­fent­lich­keit.

Ein Pro­jekt des VCLA ist ADA (Al­go­rith­men den­ken an­ders). Der ers­te Event im Rah­men die­ses Pro­jekts war der Welt­re­kord­ver­such. Nächs­te Ak­tio­nen sind zwei Hacka­thons zum The­ma künst­li­che In­tel­li­genz (Hacka­thon for Good AI, start 3. Ok­to­ber, Hacka­thon für gu­te KI, Start 5. Ok­to­ber), die Ju­gend­li­che mo­ti­vie­ren und un­ter­stüt­zen sol­len, Ver­ständ­nis so­wie Kom­pe­ten­zen für die­se Zu­kunfts­tech­no­lo­gie zu ent­wi­ckeln. Wei­ters soll im Rah­men von ADA die Open-Sour­ce-Lern­ma­te­ri­al­samm­lung CS Un­plug­gend, die In­for­ma­tik mit­hil­fe ana­lo­ger Spie­le ver­mit­telt, in deut­scher Spra­che zur Ver­fü­gung ge­stellt wer­den.

„Di­gi­ta­li­sie­rung heißt auch, das Ler­nen auf ei­ne trag­fä­hi­ge Ba­sis zu stel­len und ef­fi­zi­en­te päd­ago­gi­sche Maß­nah­men zu set­zen, denn die nächs­te Her­aus­for­de­rung wird die Ar­ti­fi­ci­al In­tel­li­gence sein, bei der das Mensch­sein neu de­fi­niert wer­den muss“, blickt Mor­gen­besser in die Zu­kunft.

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