Norbert Wiener

Neben von Neumann, Zuse und Turing ist Norbert Wiener einer der grossen Pioniere des digitalen Universums, das nach dem zweiten Weltkrieg entstand. Norbert Wiener und John von Neumann bildeten in den USA eine Art Doppelgestirn, sie umkreisten einander und blieben doch auf Distanz. Beide waren an der Physik und am Computer interessierte Mathematiker; beide hatten in den USA einen grossen Einfluss. Ihr Lebenswerk ergänzte sich. In den Sommern 1924-26 weilte Wiener in Göttingen, wo sie sich kennen und schätzen lernten. Ein für Juden bedrohlicher Nationalismus war eine verbindende Gefahr. Was sie trennte, war ihr grundverschiedener Charakter und ihre Art zu publizieren. Man könnte von Neumanns Werk mit J.S. Bachs strengem und glasklarem Kompositionsstil vergleichen. In dieser Hinsicht wäre Norbert Wiener der verspielte Mozart: „zu viele Töne“ und dennoch von grösster Tiefe und Wirkung, jedoch mit einem kindlich leicht erregbaren Gemüt. Wie Mozarts Vater sah auch Wieners Vater (Sprachprofessor an der Harvard-Universität) im Sohn ein Wunderkind und förderte es bis zum Exzess. Mit 14 Jahren trat Norbert in Harvard ein und schloss 4 Jahre später mit einer Dissertation über mathematische Logik ab. Selbst das Postdoc-Studium bei Russel und Hardy in England kam auf persönliche Vermittlung des Vaters zu Stande. Norbert Wiener beherrschte 10 Sprachen, reiste gern und viel, bis nach China. Wieners Theorie der Brownschen Bewegung klärte den Zugang zu stochastischen Prozessen mit Auswirkungen in Biologie, Ingenieurwesen und Quantenphysik bis heute. Hier korrigierte ein junger Mathematiker Fehler in Einsteins Theorie, als dieser 1921 den Nobelpreis erhielt! Wiener festigte seinen Ruf als erstrangiger Mathematiker. In jener Zeit war er bereits Professor am MIT, eine Position, die er lebenslang innehatte. Das MIT bildete vor allem Ingenieure aus. Norbert Wiener war mit den Händen völlig unbegabt. Umso mehr freute er sich, die Probleme der Ingenieure mit seinem Werkzeug, der Mathematik, zu lösen. Am MIT war er ein kantiger mathematischer Problemlöser und visionärer Philosoph.

In diesem Blog geht es derzeit darum, die Erfinder des digitalen Universums aufleuchten zu lassen. Ihre Eigenart, ihre Motivation, ihre Bedeutung aus heutiger Sicht interessieren uns. Von Globalisierung konnte damals, im Dunstkreis des 2. Weltkriegs, noch keine Rede sein. Der Computer entstand in den drei Technik-Nationen Deutschland, England und USA unabhängig. Nur zwischen England und den USA gab es einen gewissen Austausch, der von den Geheimdiensten kontrolliert war. Alles war abgeschottet. Das Verhältnis zwischen den reinen Mathematikern und den Ingenieuren war frostig. Der Krieg indessen mischte vieles auf und verpflichtete Mathematiker und Physiker zur Wehrtechnik. Für die einen war dies ein Opfer auf dem Altar des Vaterlands, für die andern eine Motivationsspritze und Inspirationsquelle ohnegleichen. Zu diesen gehörte der US-Bürger Norbert Wiener, endlich wurde er wirklich gebraucht. Mit dem jungen brillanten Ingenieur  Julian Bigelow erfand er in Rekordzeit ein Fliegerabwehrsytem. Der Feuerleitrechner wurde als verlängertes Organ des Schützen konzipiert, der die Bewegungen des feindlichen Bombers ins Visier des Radars nimmt, seine Flugbewegung antizipiert, mit räumlichem Vorhalt zielt und die Zeit treffsicher abschätzt, nach welcher das Geschoss explodiert und den Flieger zerstört. Diese Aufgabe, die eine menschliche Hand mit Bravour löst, wenn sie eine Fliege erwischt, erwies sich mit der damaligen Technik als beinahe unlösbar. Von Wiener beherrscht wurde freilich die hierfür nötige Mathematik, die er für die Brownschen Bewegung entwickelt hatte. Und auch an praktischen Ideen fehlte es ihm nicht. Hier musste ein verrauschtes Radarziel automatisch vermessen und in den raumzeitlichen Formelkram rückgekoppelt werden, ein Mensch-Maschine Regelkreis zwischen Radarantenne und Kanone. Bigelow erschuf hierzu den Prototypen, mit dem die Richtigkeit von Wieners Ideen demonstriert werden konnte. Überliefert ist zwar nicht, dass damit Bomber abgeschossen wurden, aber in diesem Projekt erarbeitet Wiener eine umfassende Theorie, die zur Grundlage der Kybernetik wurde, der folgenreichen Lehre der elektronischen Kommunikations- und Regelungstechnik, derjenige Computer also, die unsere Produktionsstätten steuern, Fahrzeuge sicher führen, Baumaschinen wie verlängerte Arme bewegen, ja sich selber reproduzieren, und die man in der Sensomotorik in Tier und Mensch wiederfindet.

Norbert Wiener hat, wie kein Zweiter in der Welt, mit visionärem Sachverstand und existentiellem Herzblut die Kybernetik im Krieg entwickelt und bis zum Lebensende vorangetrieben, mit den Möglichkeiten und dem Prestige als lebenslanger Professor am MIT. Technik und Theorie verschmolzen in seinem Geist. Überall und in allem entdeckte er Kybernetik. Das Kunstwort vereint die griechischen Wörter für Steuermann und Herrschaft. Wiener war der Steuermann auf seinem Gebiet. Kybernetik war seine Passion, die als solche auch belächelt wurde, da er sie undiplomatisch und mit Eifer kommunizierte. Als Universalgelehrter kannte er sich überall aus und beeinflusste die verschiedensten Wissenschaften. Berühmt wurden die von ihm veranstalteten zehn Macy-Konferenzen, die zwischen 1946-53 stattfanden. Hier diskutierten die US-Experten auf den Gebieten, Mathematik, Neurophysiologie, Biophysik, Psychiatrie, Meteorologie, Ingenieur- und Computerwissenschaften, Soziologie, Psychologie, Sprachwissenschaft. Man entdeckte damals die fächerübergreifende Bedeutung der Regulierung durch rückgekoppelte Information und versuchte, mit mathematischen Modellen den gemeinsamen kybernetischen Gehalt zu ergründen. In der Tat ist zwischen dem Fliegerabwehrsystem und der Hand, welche eine Fliege fängt, kein wesentlicher Unterschied, die Theorie ist die gleiche. Besonders intensiv wurden die Rückkoppelungsphänomene in Technik und Physiologie erörtert. Die fundamentale Bedeutung zielgerichteter Regulierung wurde erkannt. Durch die Rückführung des Ausgangssignals an den Eingang wurde die Genauigkeit von Verstärkern hundertmal besser. Mit diesen Operations-Verstärkern konnte man rechnen, es entstanden die Analogrechner. Das Gehirn wurde mit den damaligen Computern verglichen, die Wiener Jahre früher andachte, wonach sie von Neumann analytisch perfektionierte und ins Werk setzte. Von Neumann bewies beispielsweise, dass sich selbst reproduzierende Automaten gebaut werden können, wobei Wiener unverzüglich die Ethikfrage ansprach, die ein solches Projekt zeitigt. Die beiden ergänzten sich und wurden vom Neurophysiologen und Biophysikern nach Kräften unterstützt. Wohin dies führte, etwa zu neurobiologischen Modellen (heute etwa die biophysikalische Entschlüsselung der Migräne), zu Prothesen für Taube, Blinde und Behinderte (heute Pflegeroboter), zu tiefen Einsichten in Herzkreislaufkrankheiten (heutige Kardiologie), sah Wiener klar voraus. Er beherrschte die Regelungstechnik im Organismus und in der Maschine mit den Mitteln der Mathematik, er – der sprachmächtige Philosoph - beschrieb sie aber auch mit viel Text.

Darüber berichtet sein wichtigstes Buch "Cybernetics - Control and communication in the animal and the machine". Das visionäre Werk richtet sich an eine breite Leserschaft. Hier ist nicht mehr von Energie und Materie die Rede. Die Wissenschaft, insbesondere die Biologie, wird nun in den Kategorien Steuerung, Rückkopplung, Nachricht und Informationsgehalt behandelt, und im Zweck, der das Ziel setzt.  Das Buch entstand 1948, als die zeitechte Rechnertechnik heraufdämmerte.  Zum Beispiel beschreibt er den Unterschied zwischen dem Newtonschen und Bergsonschen Zeitbegriff. Die Newtonsche Zeit ist reversibel. Die Bergsonsche Zeit, das ist die Zeit der lebenden Organismen, die gegen die Entropie arbeiten, ist nicht reversibel. In der Newtonschen Zeit kann nichts Neues geschehen. In der irreversiblen Zeit der Evolution und Biologie gibt es immer etwas Neues. Er vergleicht dann Gehirnvorgänge mit dem Ablauf maschineller Prozesse, und stellt fest, dass viele Probleme des Stoffwechsels und selbst der Geisteskrankheiten mit der Störung des Empfangs und der Bewertung von Impulsen und Information aus der Umwelt zusammenhängen. Gesundes Leben ist offensichtlich auf den massiven Fluss angemessener und zweckdienlicher Information angewiesen.  Es war die Zeit, als die Nachrichtenzentrale des Vegetativums im Zwischenhirn entdeckt wurde (siehe Nobelpreis des schweiz. Physiologen Walter Rudolf Hess).

Gutes Zusammenleben der Bevölkerung (Soziologie) ist ebenso auf die Verbreitung ausgewogener Information angewiesen.  Nach dem Krieg kehrten viele Wissenschaftler und Ingenieure in ihre zivilen Arbeitsplätze zurück. Die Anspannung war verflogen und machte einer diffusen Angst vor einem dritten Weltkrieg Platz. Nach den Kapitulationen der Aggressoren wurde das Zweckbündnis der beiden Grossmächte gegenstandslos. Sie standen sich hochgerüstet, mitten in Europa an einer gemeinsamen Grenze gegenüber. Der Abwurf der Atombomben auf Japan 1945 durch die USA hinterliess eine Schockwelle des gegenseitigen Misstrauens, zumal 1949 die Sowjets mit einer nuklearen Testbombe antworteten. Angesichts des Wettlaufs zu immer gewaltigeren Wasserstoffbomben stellte sich den Wissenschaftlern die Gewissensfrage. Die meisten versagten ihren Dienst an dieser apokalyptischen Aufrüstung, zu diesen gehörte Norbert Wiener an vorderster Front.

Ein Handvoll Physiker und Mathematiker jedoch schwenkte ganz auf die Staatsraison ein, insbesondere auch John von Neumann. Zwar konnte sich Johnny dank virtuoser Beziehungspflege am Institut of Advanced Study halten und dort seine geheimen Berechnungen für die „Superbomb“ durchführen. Aber er ging der Wissenschaft verloren und bediente – vielleicht unbewusst – seinen ganz persönlichen Vernichtungswahn. Lieber heute als morgen sollten die Sowjets, die seine Familie aus Budapest vertrieben hatten, in einem atomaren Erstschlag vernichtet werden. Fast wäre er mit dieser Auffassung durchgedrungen. Für den Rest seines Lebens, das folgerichtig-dramatisch endete, mutierte von Neumann zum einflussreichsten Superwaffenspezialist der Welt. -

Für Norbert Wiener war der Hauptgegner nie Russland, sondern die „Inhuman Use of Human Beings“ (1950), die durch Ausbeutung entsteht, Gewaltanwendung und Mangel an Feedback und ehrlicher Zweiweg-Kommunikation im sozialen Miteinander. Folgerichtig geisselte er Staatsordnungen, die Geld und/oder Macht an erster Stelle setzen, er nannte sie anti-homöostatisch, was die Selbstregulierung im kapitalistischen und im sozialistischen System zerstört. Norbert Wiener konterte von Neumann, „dass eine solche Maschinerie (spieltheoretisch inszeniertes nukleares Wettrüsten, worauf sich die US-Strategen tatsächlich stützten) eine punktuelle nukleare Überlegenheit erzeugt auf Kosten aller Interessen unserer Herzen, ja selbst des nationalen Überlebens.“ Hier kam die starke ethische Verankerung und das systemische Denken Norbert Wieners zu tragen, das er mit Herzblut kommunizierte, freilich ohne den Rüstungswettlauf bremsen zu können, der im Sinne des Bergsonschen Zeitbegriffs unumkehrbar war. Denn das Wissen um die Konsequenzen – weltweite nukleare Verstrahlung und Horror – wurde der breiten Bevölkerung vorenthalten. Stattdessen agitierte der Staat gegen die „bösen Kommunisten“, die man mit allen Mitteln schlagen wollte, um die „Freiheit“ durchzusetzen. Präsident Eisenhower vermittelte seinen Bürger das Bild einer grossartigen friedlichen Atomenergie und einer militärisch unantastbaren Supermacht. So schrammte die Welt mit über 2000 nuklearen Versuchsexplosionen bis heute nur mit Glück an ihrer Selbstauslöschung vorbei und pokert nach wie vor um Atomwaffen-Sperrverträgen, die von Neumann – contre coeur – kurz vor seinem Tod noch aufgleisen musste.

Norbert Wiener konstatierte, dass Lebensentfaltung im Individuum und in der Gesellschaft ultimativ von der Zufuhr adäquater Information abhängt. Geheimhaltung ist schädlich, weil sie das subtile Spiel von Checks and Balances ziviler Gesellschaften untergräbt. Was er nicht voraussehen konnte, weil es die kühnsten Visionen übersteigt, ist die Entstehung des Internets. Wir haben nun das Informations-Schlaraffenland, wo jeder und jede sich mit ein paar Klicks alle Quellen studieren kann. Und nicht nur das. Gute Player im Internet kommen uns immer mehr wie intelligente Wesen und Ratgeber entgegen. Ein Beispiel: Ich habe nebst anderem für meinen alten Drucker eine spezielle Tinte bestellt. Ich erwarte sie dringend, weil ich drucken muss. Zwar hat mir die Firma die Ausführung des Auftrags bestätigt, mit Auftragsnummer, leider ohne Erwähnung des Produkts. Ich klicke auf das blaue G auf meinem Smartphone und schon sehe ich eine Versandanzeige, auf welchem der Patronentyp explizit erwähnt ist. Woher weiss Google von meinem Auftrag, mehr noch, welches Produkt sich hinter meiner Auftragsnummer versteckt? Es würde zu weit führen, hier die „Allwissenheit“ und die „Einfühlung“ von Google an weiteren Beispielen zu zeigen.  Schon Wieners Feuerleitgerät verwendete einen Computer, der das Feedback zum Schützen intelligent darbot, indem er alle Einflussgrössen und Erfahrungen berücksichtigte und dem Schützen präzis mitteilte „jetzt kannst du feuern“.  Nie und nimmer wäre der Schütze ohne diesen automatischen Support in der Lage, den Bomber zu treffen. Nie und nimmer wären wir im heutigen Verkehrsdschungel in der Lage, ohne Smartphone die richtigen Entscheide zu treffen, um gerade jetzt rechtzeitig von A nach B zu gelangen, Ticketkauf inklusive.  (Jedenfalls wird das in Kürze so sein.) Nicht auszudenken, welcher Aufwand an Feedbackschleifen in den globalen Rechnerfarmen dies ermöglicht. Den Ewiggestrigen möchte ich sagen, nicht umsonst haben alle das kybernetische Helferlein vor der Nase. Es scheint als hätte die Menschheit auf nichts anderes gewartet, und fast niemand will mehr darauf verzichten. Kommunikation und Internet liegen wie eine immaterielle, geistige Haut über dem Globus, die alles, wirklich alles, verändern wird. So wie sich in den Werken John von Neumanns letzten Endes die globale Selbstvernichtung abzeichnete, zeitigt das Werk Norbert Wieners die Errungenschaften der modernen Welt, die zum Glück bis heute überlebt hat, und die, so dürfen wir berechtigt hoffen, in den Händen unserer gut geschulten Enkelkinder in eine hoffentlich für alle Menschen lebenswerte Zukunft reist.

Unser Protagonist war seinen Studenten ein äusserst hilfsbereiter Professor, er griff auch selbst zur Schreibmaschine, wenn er eine gekritzelte Arbeit publikationswürdig fand. Legendär ist der junge Schwerverbrecher, der ihn aus dem Gefängnis um eine Studienarbeit bat. Wiener ging bereitwillig darauf ein, versorgte den mathematisch Begabten mit Literatur und besuchte ihn sogar. So sehr er seinen geringsten Schülern Gutes tat, so sehr mied er die Kumpanei mit Mächtigen. Er drohte sogar mit seinem Rücktritt, um die Annahme von Forschungsgeldern aus Militärbudgets durch seine Universität zu verhindern. Umgekehrt drückte er dem MIT, das sich durch ihn von einer Technikerschule zu einer Universität wandelte, seinen Stempel auf. Doch wie hat der Begründer der Kybernetik die weitere Entwicklung in der Welt geprägt, was wirkte nach? Wiener war in der Mitte des letzten Jahrhunderts eine Art Katalysator beim Übergang vom Energie- in das Informationszeitalter. Inspiriert durch seinen Kriegsjob, der Erfindung eines Feuerleitsystems, entwickelte sich aus dem Protoypen dieses Automaten zur Zielschätzung und Servosteuerung die Informations- und Systemtheorie. Ein Elektroniker baut derartige Automaten mit Lötkolben und Vorstellungskraft intuitiv, ein Mathematiker befriedigt dies nicht, und einen Philosophen erst recht nicht. Und Wiener war beides, und damit war er der ideale Mentor des Homo Faber. Das Foto zeigt ihn mit einem elektronischen Käfer mit Augen aus Photozellen, ein Versuchsroboter zum Studium verschiedener Arten der Schüttellähmung in der Neurologie. Hinter ihm die Wandtafel mit den zur Modellierung verwendeten Gleichungen. Er war ein Genie des Brückenschlags zwischen Ingenieurwissen und Humanwissen in Biologie, Ökonomie, Linguistik, Soziologie, Psychologie, ja selbst Theologie. Er hat Neuland betreten für viele, die auf ihren Gebieten selbst Geschichte schrieben, etwa indem man Lichter auf solche Automaten steckte, womit sie sich gegenseitig beeinflussten. Ein sozialer Austausch, ein Gruppeneffekt wurde simuliert. So nahm Wiener die moderne Robotertechnik vorweg. Seine Bücher für ein geistig reges Publikum sind Bestseller, voll literarischer Metaphern, Bilder und Anspielungen. Dennoch bringt er in seinem letzten Buch „Gott und Golem“ seine Herkunft ins Spiel, wenn er warnt: Kybernetik ist nichts, wenn sie nicht mathematisch ist. Diesen Satz kann man auf das ganze Werk Norbert Wieners beziehen. Wer seine frühen Arbeiten über statistische Physik und den Zusammenhang von Information mit Entropie dazu zählt, dem zeigt sich das Bild eines liebenswürdigen Geistesriesen, dessen Einfluss auf unsere Generation nicht hoch genug eingeschätzt werden kann.

Literatur von und über Norbert Wiener:

- Ex-prodigy. My childhood and youth. New York, Simon and Schuster 1953 (Autobiographie)

- Heims, Steve J.: John von Neumann and Norbert Wiener: From Mathematics to the Technologies of Life and Death, 3. Aufl., Cambridge 1980.

- Cybernetics, or control and communication in the animal and the machine, Wiley 1948, 2. Auflage, MIT Press 1961, deutsche Übersetzung: Kybernetik. Regelung und Nachrichtenübertragung in Lebewesen und Maschine, rororo 1968 sowie Econ Verlag 1992

- Als Herausgeber: Cybernetics of the nervous system, Elsevier 1965

- The human use of human beings. Cybernetics and Society. Boston, Houghton Mifflin 1950; deutsche Übersetzung: Mensch und Menschmaschine. Frankfurt am Main, Metzner 1952, 4. Auflage 1972
- "GOD AND GOLEM, Inc., A Comment on Certain Points where Cybernetics Impinges on Religion. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, 1963