{"id":37033,"date":"2019-10-31T22:15:24","date_gmt":"2019-10-31T19:15:24","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/alan-kej-kak-by-ya-prepodaval-computer-science-101\/"},"modified":"2021-01-02T13:01:57","modified_gmt":"2021-01-02T11:01:57","slug":"alan-kej-kak-by-ya-prepodaval-computer-science-101","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/alan-kej-kak-by-ya-prepodaval-computer-science-101","title":{"rendered":"Alan Kay: Wie ich Informatik 101 unterrichten w\u00fcrde","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\u201eEin Grund, tats\u00e4chlich an die Universit\u00e4t zu gehen, ist, \u00fcber die blo\u00dfe berufliche Ausbildung hinauszugehen und sich stattdessen mit tiefergehenden Ideen auseinanderzusetzen.\u201c<\/i><\/p><\/blockquote>\n

\"Alan<\/p>\n

Lassen Sie uns einen Moment \u00fcber diese Frage nachdenken. Vor einigen Jahren luden mich die Fachbereiche f\u00fcr Informatik zu Vorlesungen an mehreren Universit\u00e4ten ein. Fast zuf\u00e4llig fragte ich mein erstes Publikum, bestehend aus Studenten im letzten Jahr, Doktoranden und Professoren, nach ihrer Definition von \u201eInformatik\u201c. Alle konnten nur eine ingenieurtechnische Definition geben. Ich stellte diese Frage an jedem neuen Ort, und \u00fcberall waren die Ergebnisse \u00e4hnlich.<\/p>\n

Eine weitere Frage war: \u201eWer ist Douglas Engelbart?\u201c. Mehrere Personen sagten: \u201eWar er nicht irgendwie mit der Computermaus verbunden?\u201c (und das hat mich sehr entt\u00e4uscht, da meine wissenschaftliche Gemeinschaft viel M\u00fche darauf verwendet hat, dass diese Frage nach zwei oder drei Mausklicks beantwortet werden kann, und sicherzustellen, dass Engelbart tats\u00e4chlich irgendwie mit der Computermaus verbunden war).<\/p>\n

Teilweise lag das Problem im Mangel an Neugier, teilweise in der Enge pers\u00f6nlicher Ziele, die nicht mit Lernen verbunden waren, und teilweise im fehlenden Verst\u00e4ndnis daf\u00fcr, was diese Wissenschaft ausmacht, und so weiter.<\/p>\n

Ich arbeite seit einigen Jahren halbtags am Fachbereich f\u00fcr Computertechnik der Universit\u00e4t Kalifornien (im Wesentlichen bin ich Professor, aber ich muss nicht zu Fachbereichssitzungen gehen). Gelegentlich halte ich Vorlesungen, manchmal f\u00fcr Erstsemester. In diesen Jahren ist das ohnehin schon niedrige Interesse an Informatik erheblich gesunken (aber das Interesse an den Berufen ist gestiegen, da die Computertechnik als Weg zu einem gut bezahlten Job betrachtet wird, wenn man Programmieren kann und ein Zertifikat von einer der besten 10 Hochschulen hat). Infolgedessen hat sich noch kein Student dar\u00fcber beschwert, dass C++ die erste Programmiersprache an der Universit\u00e4t Kalifornien ist!
\n<\/a><\/noindex>
\nIch glaube, wir sind auf eine Situation gesto\u00dfen, in der sowohl die Begriffe \u201eComputer\u201c als auch \u201eWissenschaft\u201c durch schwache, massive Konzepte entwertet wurden, um einen neuen Begriff zu schaffen \u2013 eine Art Etikett auf Jeans \u2013 der gut klingt, aber ziemlich leer ist. Ein damit verbundener Begriff, der auf \u00e4hnliche Weise entwertet wurde, ist \u201eSoftwaretechnik\u201c, der wiederum nicht die genialsten Ideen von \u201eProgrammierung\u201c und \u201eIngenieurwesen\u201c verwendet hat, sondern sie einfach kombiniert hat (das war absichtlich in den sechziger Jahren so, als der Begriff gepr\u00e4gt wurde).<\/p>\n

Ein Grund, tats\u00e4chlich an die Universit\u00e4t zu gehen, besteht darin, \u00fcber die einfache Berufsausbildung hinauszugehen und sich stattdessen an tiefergehenden Ideen festzuhalten. Ich halte es f\u00fcr sinnvoll, als Einf\u00fchrung in das Fachgebiet zu versuchen \u2013 wenn m\u00f6glich mit Hilfe von Beispielen \u2013 die Lernenden dazu zu bringen, sich mit realen Problemen auseinanderzusetzen und zu verstehen, was in diesem Bereich tats\u00e4chlich interessant, wichtig und zentral ist.<\/p>\n

Die Erstkl\u00e4ssler freuen sich, wenn sie sehen, wie ein Lineal \u00fcber ein anderes Lineal gelegt wird und sich so in einen Rechenautomaten verwandelt, mit dem sie die Sch\u00fcler der 5. Klasse beim Hinzuf\u00fcgen von Bruchzahlen \u00fcbertreffen k\u00f6nnen. Und dann sind sie gl\u00fccklich, an der Entwicklung verbesserter Rechenmaschinen mitzuwirken. Sie haben einen echten Computer ber\u00fchrt \u2013 ein physisches und mentales Werkzeug, das uns beim Denken hilft. Sie haben wirklich effiziente M\u00f6glichkeiten zur Darstellung von Zahlen erlernt \u2013 effektiver, als es in Schulen gelehrt wird!<\/p>\n

Sie konnten ihre gesunde Idee des \u201eHinzuf\u00fcgens\u201c als \u201eAnsammlung\u201c mit etwas \u00c4hnlichem mit neuen m\u00e4chtigen Eigenschaften verbinden. Sie programmierten es so, dass es in der Lage war, verschiedene Probleme zu l\u00f6sen.<\/p>\n

Sie haben es auch erweitert. Und so weiter. Das ist kein digitaler Computer. Und das ist kein Computer mit speicherprogrammierter Steuerung. Aber genau das ist der Kern eines Computers. Genau wie der Antikythera-Mechanismus<\/a><\/noindex> \u2013 das ist im Grunde die Essenz von Computern und Berechnungen.<\/p>\n

\"Alan<\/p>\n

Der Antikythera-Mechanismus<\/i><\/p>\n

Wie weit k\u00f6nnen wir gehen und wie viel k\u00f6nnen wir tun, bevor alles au\u00dfer Kontrolle ger\u00e4t und wir uns in Abstraktionen verlieren? Ich habe schon immer eine Vorliebe f\u00fcr die Charakterisierung von Alan Perlis<\/a><\/noindex> \u2014 der erste Preistr\u00e4ger des Turing-Preises, der m\u00f6glicherweise den Begriff \u201eInformatik\u201c erfunden hat \u2014 der in den 60er Jahren sagte: \u201eInformatik ist die Wissenschaft der Prozesse\u201c. \u00dcber alle Prozesse.<\/p>\n

F\u00fcr das Unternehmen Quora lassen Sie uns nicht versuchen, dies weiter zu treiben oder in eine religi\u00f6se Dogmatik zu verwandeln. Lassen Sie uns einfach gl\u00fccklich die Idee nutzen Alan Perlis<\/a><\/noindex>, um besser \u00fcber unser Gebiet nachzudenken. Und besonders dar\u00fcber, wie man dazu unterrichten kann. Jetzt m\u00fcssen wir auf die moderne Bedeutung von \u201eWissenschaft\u201c blicken, und Perlis war sich ziemlich sicher, dass sie nicht mit alten Bedeutungen (zum Beispiel wie \u201eWissen sammeln\u201c) und Anwendungen (beispielsweise \u201eBibliothekswesen\u201c oder sogar \u201eGeisteswissenschaften\u201c) verw\u00e4ssert werden sollte. Unter \u201eWissenschaft\u201c versuchte er, das Ph\u00e4nomen zu verstehen, indem er Modelle\/Karten schuf, die versuchten, Ph\u00e4nomene \u201enachzuvollziehen\u201c und vorherzusagen.<\/p>\n

\"Alan<\/p>\n

Ich habe einige Interviews gegeben, wie die besten Karten und Modelle oft f\u00fcr T-Shirts geeignet sind, so wie die Maxwell-Gleichungen und andere. Die Analogie ist, dass es eine \u201eWissenschaft der Br\u00fccken\u201c gibt, obwohl die meisten Br\u00fccken vom Menschen gemacht sind. Aber sobald eine Br\u00fccke gebaut ist, spiegelt sie Ph\u00e4nomene wider, Forscher k\u00f6nnen diese studieren, aus Br\u00fccken k\u00f6nnen viele Arten von Modellen erstellt und umfassende und n\u00fctzliche \u201eBr\u00fcckentheorien\u201c entwickelt werden. Das Lustige ist, dass man dann neue Br\u00fccken entwerfen und bauen kann (ich habe bereits erw\u00e4hnt, dass es kaum etwas Lustigeres gibt, als die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern und Ingenieuren zur L\u00f6sung gro\u00dfer und wichtiger Probleme!).<\/p>\n

\"Alan<\/p>\n

Herbert Simon \u2014 Turing-Preistr\u00e4ger und Nobelpreistr\u00e4ger \u2014 nannte das alles \u201eWissenschaften des K\u00fcnstlichen\u201c (und schrieb ein gro\u00dfartiges Buch mit demselben Titel).<\/p>\n

\"Alan<\/p>\n

Lassen Sie mich ein Beispiel geben. In den 50er Jahren bauten Unternehmen und Universit\u00e4ten Computer mit programmierbarem Speicher und begannen, sie zu programmieren \u2014 und es gab einen besonderen Moment, als 1956 Fortran erschien \u2014 das nicht die erste Hochsprache war, aber m\u00f6glicherweise die erste, die so gut gemacht wurde, dass sie in vielen verschiedenen Bereichen verwendet wurde, einschlie\u00dflich solcher, die zuvor nur in Maschinenprache durchgef\u00fchrt wurden.<\/p>\n

Das alles f\u00fchrte zu \u201ePh\u00e4nomenen\u201c.<\/p>\n

\"Alan<\/p>\n

John McCarthy<\/i><\/p>\n

Die Geschichte von Lisp ist komplizierter, aber John McCarthy war an dem Versuch interessiert, eine \u201emathematische Theorie der Berechnungen\u201c zu finden und war fest entschlossen, sicherzustellen, dass alles hervorragend funktionierte. Die eval-Funktion, die Lisp interpretiert, k\u00f6nnte problemlos auf ein T-Shirt gedruckt werden! Im Vergleich zu einem \u201eProgrammierungssystem\u201c ist das l\u00e4cherlich. Was noch wichtiger ist, diese \u201eTheorie der Berechnungen\u201c hatte ein m\u00e4chtigeres Konzept als Fortran! Es war die beste Br\u00fcckenidee!<\/p>\n

Die Miniaturisierung von Lisp erm\u00f6glicht es, die gesamte Idee des Programmierens mit nur wenigen Klicks auf einem tieferen Niveau zu erfassen und auf einem Niveau \u00fcberdacht zu werden, das einfach unm\u00f6glich erscheint, wenn man auf die riesigen Artefakte blickt (das ist einer der Gr\u00fcnde, warum Wissenschaftler es lieben, wenn Mathematik kompakt und m\u00e4chtig ist). Die hier verwendete Mathematik ist neue Mathematik, da sie Konzepte wie \u201evorher\u201c und \u201enachher\u201c zul\u00e4sst, und das f\u00fchrt zur \u201eLogik variabler Gr\u00f6\u00dfen\u201c, die sowohl funktionale Abh\u00e4ngigkeiten als auch logische Denkprozesse beibehalten kann, w\u00e4hrend sie gleichzeitig Raum f\u00fcr Position und Zeitverlauf l\u00e4sst. (Das ist in unserer Zeit in der rauen Welt des situativen Programmierens immer noch nicht verstanden.)<\/p>\n

Lisp, das als m\u00e4chtige Programmiersprache und Metasprache fungiert und seine eigene Theorie darstellen kann, ist ein Beispiel f\u00fcr echte Informatik. Wenn Sie es und \u00e4hnliche Dinge lernen, k\u00f6nnen Sie tiefer denken und mehr Verantwortung f\u00fcr Ihr eigenes Schicksal \u00fcbernehmen, als wenn Sie einfach gelernt haben, in Fortran oder seinen modernen \u00c4quivalenten zu programmieren (\u2026 so k\u00f6nnen Sie sich den Programmierern n\u00e4hern!).<\/p>\n

Sie werden viel mehr \u00fcber spezielle Arten des Designs erfahren, die in der Berechnung erforderlich sind (zum Beispiel wird es nicht gesch\u00e4tzt, wenn Berechnungen oft \u00fcber die Grenzen der Rechenumgebung hinausgehen m\u00fcssen: eine der besonderen Eigenschaften von gespeicherten programmierbaren Berechnungen besteht darin, dass es sich nicht nur um Material f\u00fcr ein Programm handelt, sondern um Material f\u00fcr einen v\u00f6llig neuen Computer).<\/p>\n

Ein weiterer Grund f\u00fcr die Wahl der Definition von Perliss liegt darin, dass Berechnungen insgesamt viel mehr mit der Schaffung von Systemen vieler Arten verbunden sind als mit Algorithmen, \"Datenstrukturen\" oder sogar Programmierung im eigentlichen Sinne. Zum Beispiel ist ein Computer ein System, Berechnungen sind Systeme, ein lokales Netzwerk und das Internet sind Systeme, und die meisten Programme sollten bessere Systeme darstellen, als sie es tats\u00e4chlich sind (der alte Programmierstil aus den 50er Jahren hat bis zu dem Punkt \u00fcberlebt, dass es scheint, als sollte Programmierung so sein \u2014 nichts k\u00f6nnte weiter von der Wahrheit entfernt sein).<\/p>\n

Das Internet ist ein gutes Beispiel \u2014 im Gegensatz zu den meisten Programmen heutzutage muss das Internet nicht gestoppt werden, um etwas zu reparieren oder zu verbessern \u2014 es \u00e4hnelt mehr einem biologischen System \u2014 nach unserer Absicht, als dem, was die meisten Menschen als ein Rechensystem betrachten. Und es ist viel skalierbarer und zuverl\u00e4ssiger als fast alle aktuellen Softwaresysteme. Es ist wirklich wert, dar\u00fcber nachzudenken, bevor man Anf\u00e4ngern in der Programmierung nicht so m\u00e4chtigen Konzepten beibringt!<\/p>\n

Also, was wir im ersten Kurs der Informatik tun m\u00fcssen, ist zu ber\u00fccksichtigen, was die Studierenden zu Beginn tats\u00e4chlich tun k\u00f6nnen, und dann versuchen, innerhalb ihrer \"kognitiven Belastung\" zu bleiben, um ihnen zu helfen, zu dem zu gelangen, was wirklich wichtig ist. Es ist sehr wichtig, \"echt zu bleiben\" und Wege zu finden, die intellektuell ehrlich sind und die denen passen, die gerade erst mit dem Lernen beginnen. (Bitte lehre keine schlechten Ideen nur, weil sie etwas einfacher erscheinen \u2014 viele schlechte Ideen sind tats\u00e4chlich einfacher!).<\/p>\n

Studierende sollten beginnen, etwas zu schaffen, das viele wichtige Eigenschaften hat, die ich hier besprochen habe. Es sollte ein System aus mehreren dynamisch interagierenden Teilen sein und so weiter. Ein guter Weg, um zu entscheiden, welche Programmiersprache dabei verwendet werden sollte, besteht darin, einfach etwas zu machen, das Tausende von interagierenden Teilen hat! Wenn nicht, sollten Sie so etwas finden. Das Schlimmste, was man tun kann, ist, die Studierenden auf einen Weg von zu schwacher Beherrschung zu bringen, der gro\u00df angelegte Ideen stark einschr\u00e4nken w\u00fcrde. Das zerst\u00f6rt sie einfach\u2014und wir wollen sie f\u00f6rdern, nicht zerst\u00f6ren.<\/p>\n

\u00dcber die GoTo-Schule<\/h3>\n

\"Alan<\/p>\n