Low-Level Technologie ist der Schlüssel

Abstraktion ist der Feind neuer Innovation. Vorhandene Frameworks versprechen einfache Entwicklung neuer Technologien auf zahlreichen Plattformen, dabei verschwindet fundiertes Wissen jedoch im Hintergrund.

Roots – Wurzeln

ENIAC Großrechner

ENIAC, einer der ersten Großrechner, wog 27 Tonnen.

Damals war alles besser. Es gab noch keine komplizierten Prozessorarchitekturen, deren Vorgehensweise schleierhaft ist. Was heute als Low-Level Technologie bezeichnet wird, war der Stand der Dinge, und neue Entwickler haben sich damit eingearbeitet. Die neuen Technologien konnten dann im Laufe der Entwicklung schrittweise erlernt werden.

Als die neue Technologie eingeführt wurde, war die „alte“ schon bekannt. Man konnte einfach mit der Technologie Schritt halten, wurde nicht schon von Geburt an mit High-End Technik bombardiert.

Es hat den Anschein, als hätte es die heutige Generation schwieriger mit dem technologischen Fortschritt mitzuhalten. Transistoren in Nanometer-Bereich, Software die geheimnisvolle Dinge macht.
Wer kümmerte sich damals um mehrere Prozess-Threads und Milliarden Operationen pro Sekunde?

Neue Technik

Embedded Devices sind Alltag geworden. Jedes noch so kleine Computerprojekt umfasst einen Mehrkern x64 Prozessor, Gigabytes an RAM, alles obskur als buntes kleines etwas verpackt.

Apple iMac 2001

Der Apple iMac: Hauptsache bunt.

Computer werden immer mehr darauf zugeschnitten, dass jemand ohne jegliche Vorkenntnis das System bedienen kann. User-Friendly Systems stehen im Mittelpunkt, Programme (heute: Apps) müssen darauf ausgelegt sein, dass der Nutzer am besten mit einem Klick ans Ergebnis kommt.

Das ist für den Alltag praktisch, wenn ich vielleicht ein Bild verkleinern will oder etwas von einem Server herunterladen will. Aber im großen und ganzen gesehen schadet es der Industrie.

Steve Jobs wurde dafür bekannt, den Computer für „normale Menschen“ zugänglich gemacht zu haben. Das war ein guter Schritt, aber der Wahnsinn, der sich daraus entwickelt hat, ist aus technischer Perspektive kaum zu glauben:
Personen, die überhaupt nicht wissen wie ein Computer überhaupt funktioniert, sollen ein komplexes System bedienen und in Stand halten.
Es sind so viele Schichten der Abstaktion (abstraction layers) zwischen User und Technik gekommen, dass wir Fachpersonal haben, um Updates einzuspielen? Manche Personen sind ja schon überfordert, wenn der Browser „keine Internetverbindung“ anzeigt.

Junge Entwickler zur Unwissenheit verdammt(?)

Technologie wird uns als Magie verkauft. Wir müssen der Technik das „magische“ nehmen!
Sicherlich mag es magisch wirken, wenn Computer in Sekundenbruchteilen Wurzeln ziehen, aber das konnten schon die alten Band-Computer mit Lochkarten. Davon sollten wir uns nicht beeindrucken lassen. Computer als kleine Wunderkisten zu verkaufen ist gut fürs Marketing und den Gewinn, aber der Kunde verblödet dabei.

Jetzt sieht es für manche vielleicht so aus, als wären unsere Kinder und Kindeskinder der ewigen Unwissenheit verdammt, können nie mit der Technologie schritt halten, innovation würde stagnieren.
Die gute Nachricht: Nein, wir sind aktuell nicht zur Umwissenheit verdammt.
Die schlechte: In Zukunft vielleicht doch.

Wenn diese Wirtschaft des Kunden als rohes Ei, nicht mündig sein eigenes System zu bedienen, anhält, werden wir eine nicht allzu schöne Zukunft haben. Der Fortschritt und die Innovation werden weitergetragen, allerdings nur von einer „Elite“ von Programmierern und Hardware-Experten. Der Endnutzer würde so tatsächlich zur Unwissenheit verdammt sein. Der Videoclip oben zeigt es gut: Wir wachsen schon damit auf, dass alles Pinch-to-Zoom kann, verstehen die Technologie aber überhaupt nicht.
Diese Theorie ist so alt wie die Computer selbst. Manche spinnen es so hoch, dass irgendwann die ganze Welt von Computerfreaks regiert wird. So weit kommt es zwar (höchstwahrscheinlich) nicht, aber die Tendenz ist heute schon sichtbar: Wer weiß denn, wie man ein einfaches Programm schreibt?

Ein Programm, was einfach nur 1+1 rechnet. Ja, der Computer rechnet irgendetwas magisches mit Null und Eins, aber ich bezweifle, dass ein signifikanter Anteil von Nutzern wirklich weiß, was da vor sich geht (Programmierung, Übersetzung in Assembly, Ausführung auf dem Prozessor usw…).

Die Zukunft: Wie sind wir zu retten?

Es steht in der Überschrift: Low-Level Technologie ist der Schlüssel!

Manchmal kommt es wirklich schon vor, dass man für zu simple Computerprojekte belächelt wird. Eine Parodie von HackADay zum ersten April „Wie schalte ich eine Glühbirne ein“ war vielleicht als Witz gemeint, zeigt aber gut, wie hoch die Anforderungen geworden sind.

Eine Glühbirne mit einem Computer (Mikrocontroller) einzuschalten ist vielleicht das wichtigste Projekt aller Zeiten. Dieses einfache Projekt ist meist die erste praktische Anwendung von Low-Level Technologien. So etwas darf nicht belächelt werden. Jedes Projekt ist es wert; denn mit jedem Projekt lernt man dazu. Und genau das ist nötig. Sonst wird sich die Kluft zwischen Entwicklern und Nutzern immer weiter vergrößern.

Solche Low-Level Technologien sind essentiell dafür, dass wir auch in Zukunft neue Innovationen haben. Sollen sich zukünftige Generationen nur noch mit abstrakten pseudo-Programmiersprachen abgeben und dabei endgültig vergessen, was „unter der Haube“ vor sich geht? Wer nicht weiß, wie ein Computer funktioniert, kann auch keine Innovation schaffen. Man muss keine abstrakten Soft- oder Hardware-Layer kennen, wir brauchen Wissen über das unterste Level.

Und dieses Wissen brauchen wir von Grund auf.

Bildung

Ein kurzer Überblick über das, was ich in der Schule über Computer gelernt habe:

  • Klasse 4: Tippen, Microsoft Word bedienen
  • Klasse 6: Maus und Tastatur sind Eingabegeräte, Bildschirm und Drucker Ausgabegeräte
  • Klasse 7: Text in Excel formatieren
  • Klasse 8: Optional: HTML
  • Klasse 9: Optional: Pseudo-Java
  • Klasse 10: Optional: Mehr Pseudo-Java
raspberry pi school lesson

So geht es richtig: Kinder lernen mit dem Raspberry Pi im Unterricht.

Die letzten drei Jahre dieser Liste waren Differenzierungskurse, also optional gewählt. Heißt also: Nicht jeder hat diese Kenntnisse. Was die schulische Ausbildung angeht, können die Meisten gerade mal den PC einschalten, ein Textverarbeitungsprogramm starten und bunte Texte auf den Bildschirm bringen.

Das wars. Und die sollen Innovation voran treiben?

Was hätte ich dafür gegeben, in der Schule mit einem Raspberry Pi oder Arduino zu arbeiten. Solche oder ähnliche Projekte sind ideal dazu, jemandem die Funktionsweise und Bedienung von Computern zu erklären. Wir müssen nur endlich damit anfangen. Wir können uns nicht darauf verlassen, dass einige „Freaks, Nerds“ sich dazu entscheiden, sich mit Computern weiter auseinanderzusetzen, als ein bisschen Text zu tippen und Videos auf YouTube zu gucken.

Computerwissenschaften müssen fest in die Schule integriert werden.

Fazit

Haben wir es heute schwerer, trennt sich unsere Gesellschaft in Entwickler-Übermenschen und Konsumenten-Untermenschen, werden wir irgendwann vom Computer regiert?
Nein, zumindest nicht, wenn wir etwas dagegen tun.

Heute existieren viele, oftmals komplexe Technologien, die Einsteiger nicht sofort verstehen. Das ist aber kein Grund, gleich aufzugeben. Wir sollten diese Mittel dazu nutzen, mehr über sie zu erfahren. Es war noch nie einfacher, sich über etwas zu informieren. Im Internet gibt es genug Erklärungen und Anleitungen in verschiedenen Sprachen. Es gibt massenhaft open-source Hardware, jeder kann einen eigenen Computerclub oder Hackerspace starten, zur Not einfach im Internet. So gesehen haben wir es heute sogar einfacher. Wir müssen nur anfangen, dies auch zu nutzen.

Für die meisten Konsumenten ist es sicher toll nur einen Mausklick oder „touch“ tätigen zu müssen, um Pi auszurechnen, den aktuellen Standort per GPS zu bestimmen und die neusten Kätzchen-Bilder abzurufen. Aber irgendwie muss der Konsument auch gefordert und gefördert werden. Und das müssen wir unter anderem schon in der Schule machen, anstatt die Technologie als wundersamen Kasten anzusehen.
Wie oft musste ich schon meinen Lehrern helfen, eine DVD abzuspielen oder sogar den Computer herunterzufahren…

MfG
Damon Dransfeld

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6 Kommentare

  1. Erstellt am 11. April 2013 um 22:09 | Permalink zum Kommentar

    Da sprichst du mir schon fast aus der Seele. Vor dem Touch Zeugs war die Revolution Drag&Drop. Echt genial und wird überall im PC Bereich als selbstverständlich erachtet.
    Mein Schulunterricht sah so ähnlich wie deiner aus. Bloß einmal im Jahr gab es so eine Art Aktionsschultag, wo Eltern, Schüler oder Studenten bei uns an der Schule Vorträge gehalten haben. Da gab es dann auch Kurse, wie man Mikrokontroller porgrammiert. Am tollsten fande ich es, als ich zu meiner Informatiklehrerin kam, mit 10 Seiten ASM Code und wollte wissen was der denn genau macht. Das hat ihr total die Sprache verschlagen ^.^
    Theoretisch könnte man die Funktionsweise eines Computers auch in Minecraft per Redstone erklären und da gab es schon echt kranke Projekte :D Von CPU bis zur GPU wurde es in MC schon nachgebaut.
    Danke aufjedenfall für den Artikel ;)

  2. Florian
    Erstellt am 28. April 2013 um 13:40 | Permalink zum Kommentar

    Bei diesem Artikel muss ich nur an ein Tabletop-Spiel denken, dass ich mal gespielt habe. Vor allem an den Hintergrund des selbiegen, wo Menschen keine Ahnung haben wie Maschienen funktionieren und es nur welche gibt die sie zwar reparieren können aber auch nicht mehr. Dort beten die Menschen zu einem Maschienengott usw.. Das Speil heißt Warhammer 40000, wenn du Lust hast kannst dich mal in den Hintergrund einlesen, was du hierzu im Internet findest. Ich muss sagen, dieser Artikel grhört eigentlich in die c’t oder sogar in Tageszeitungen.Denn ich bin der Meinung jeder Mensch sollte in unseren Breiten wissen zumindest wie der PC in etwas funktioniert. Es könnte evtl. besser werden, da laut einem Bericht, den ich mal gesehen habe immer mehr junge Menschen programmieren können und zwar in dem sie sich das selbst beibringen. Deswegen ist Hopfen und Malz noch nicht ganz verloren.

    • Erstellt am 28. April 2013 um 15:12 | Permalink zum Kommentar

      Von Warhammer40k habe ich schon gehört, kenne die Story aber (noch) nicht.
      Danke euch beiden für das Feedback :)
      Ich hoffe ja, dass Programmieren ein eigenständiges Schulfach an allen Schulen wird. Wenn auch nur als AG oder Differentialkurs. Nicht jeder setzt sich freiwillig in der immer weniger werdenden Freizeit hin und lernt eine Programmiersprache oder komische Theorien von Computern. Die Grundlagen gehören für mich in den Mathematik- und Physikunterricht, als Pflichtwissen.
      MfG
      Damon

  3. Sebastian
    Erstellt am 8. Mai 2013 um 18:57 | Permalink zum Kommentar

    Nun, es ist aber so, dass oft auch solche Menschen, welche sich auskennen oft in Firmen langfristig unerwünscht sind.

    Es geht z.B in einigen Unternehmen wieder in Richtung Windows, was aber mit Windows 8 womöglich sich etwas umkehren könnte. Aber sonst sind im Allgemeinen Linux-Systemadministratoren oft nicht gesucht oder mit sehr hohen pseudo-Anforderungen behaftet.

    Auch kommt es bisweilen vor, dass, wenn ein solcher Typ neu beschäftigt wird, man oft feststellen kann, dass die Kollegen sich dann dagegen sträuben und z.B keine Erlaubnis für viele Dinge geben, etwas zu tun. Obwohl man gerade so jemanden gesucht hat.

    Sobald sich auch jemand sich mit Technik beschäftigt, ist man oft auch gleich Aussenseiter.

    Insbesondere mit Schwerbehinderung.

    • Erstellt am 8. Mai 2013 um 21:41 | Permalink zum Kommentar

      „solche Menschen, welche sich auskennen oft in Firmen langfristig unerwünscht sind.“
      „Sobald sich auch jemand sich mit Technik beschäftigt, ist man oft auch gleich Aussenseiter.“

      Wie das in Firmen tatsächlich „durchschnittlich“ aussieht kann ich nicht beurteilen. Falls es aber wirklich so ist, finde ich dass es der falsche Weg ist, wenn man wirklich auf so etwas wie eine „Innovation“ aus ist.

      Allgemeine Aussage des Artikels soll es ja sein, dass sich einige Leute mehr mit PCs und Technik auseinandersetzen müssen. Gerade weil im Beruf immer mehr auf Automation und Rechner als Allroundwerkzeug gesetzt wird, sollte man kompetente angestellte haben. Es ist ja geradezu Traurig dass es wirklich noch Menschen gibt, die Glauben, dass man Programme von einem Rechner zum Anderen übertragen kann, indem man eine Desktopverknüpfung kopiert… Das ist aus technischer Sicht auf so vielen Ebenen falsch… Dabei sind es doch recht einfache, grundlegende Prinzipien, nach denen unsere Technik heute funktioniert.

      Kurz gesagt ist es nicht akzeptabel, dass sich Menschen auch heute noch überhaupt nicht mit unserer Technik auskennen, spielt sie doch im Alltag eine immer wichtigere Rolle. Und eben deshalb müssen wir daran arbeiten, dass Technik-Hobbys „cool“ werden.

      Da fällt mir ein, in diesem Zusammenhang spielen die Wörter „Nerd“ und „Geek“ eine große Rolle. Allein zu diesen beiden Wörtern habe ich schon etwas länger vor, einen Artikel zu schreiben. Stichwort Stereotypen.

      MfG
      Damon

  4. Wadim
    Erstellt am 16. Mai 2013 um 21:41 | Permalink zum Kommentar

    Finde deine Artikel echt klasse. Zudem trift der noch voll auf mich zu. Habe mit etwa 14 Jahren angefangen in den Ferien zu arbeiten um mir meinen eigenen Rechner zusammen zu bauen. Da für meine Elter sowas ganz fremd war haben die mich auch kein bisschen unterstützt. Zudem wollte mir meine Mutter meinen Rechner dann auch noch wegnehmen „weil ich zu lange dran sitze“. Hat sich dann bis zu meinen 18. Lebensjahr so hingezogen. Gut das ich nicht nachgegeben habe. Neben Meiner Ausbildung zum Zerspanungsmechniker noch Java gelernt und werde immer als Suchti, Zocker usw. abgestempelt xD naja jetzt bin ich an Mikrocontrollern dran und weil ich das so Spannend finde wollte ich demnächst mal Technischer Informatiker Studieren. Echt nicht einfach nach einem Arbeitstag wo ich nur auf den Beinen bin die Motivation aufzubringen Programmieren zu lernen. Hat es aber echt gebracht.

Achtung: Wordpress interpretiert bestimmte Zeichenfolgen als Markup und verändert diese. Nutzt für Programmcode lieber Gist oder PasteBin-Services und verlinkt die Code-Schnipsel.

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