Denken wie ein Computer?

Prof. Dr. Jeannette Wing sprach zur Eröffnung der Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) über das Thema „Computational Thinking“

Morgens in der Cafeteria: Sie nehmen einen Becher, füllen ihn mit Kaffee, gehen weiter zur Milch, zum Zucker – nur um den Deckel für Ihren Becher zu bekommen, müssen sie wieder zurück zum Anfang der „Runde“ und kommen dabei auch noch den Kollegen in die Quere, die gerade ihren Becher nehmen möchten.
Die Überlegungen zu einer effizienten Lösung dieses Problems werden von Prof. Dr. Jeannette Wing mit dem Begriff „Computational Thinking“ beschrieben.
Dieses Thema stellte sie ins Zentrum ihres Vortrags anlässlich der Eröffnung des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS). Jeannette Wing ist President’s Professor of Computer Science an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, USA. Außerdem ist sie bei der US-amerikanischen Forschungsförderorganisation National Science Foundation (NSF) verantwortlich für den Förderbereich „Computer & Information Science & Engineerig“ (CISE).

Die Computerwissenschaftlerin arbeitet seit etlichen Jahren daran, die Auswirkungen der Informatik auf Wissenschaft, Gesellschaft und Politik zu erforschen. Die Ergebnisse fasst sie unter „Computational Thinking“ zusammen.

„Eine konkrete Definition für diesen Begriff gibt es nicht“, resümierte Jeannette Wing. Vielmehr sei es eine neue Art zu denken und Probleme zu lösen. „Computational“ soll dabei nicht ausdrücken, dass Menschen so denken sollen wie ein Computer: „Computer sind ausdruckslos und langweilig; Menschen sind intelligent und einfallsreich“, so Jeannette Wing. Deshalb soll die Funktion eines Computers, kombiniert mit der Intelligenz des Menschen, zur Lösung von Effizienzproblemen beitragen.
Auch in der Forschung spielt „Computational Thinking“ eine große Rolle. Der wachsende Einsatz von Computern zu Forschungszwecken ändert das Denken von Forschern jedes Gebietes. Dabei kann sowohl eine Methode für verschiedenste Fachgebiete angewandt, als auch ein Fachgebiet mit mehreren Methoden angegangen werden

Forscher unterschiedlichster Fachgebiete können durch das Erstellen eines Modells am Computer neue Erkenntnisse in der Biologie, der Physik, der Geologie oder der Astronomie gewinnen. So simulieren Biowissenschaftler molekulare Prozesse am Rechner, und Klimatologen nutzen mathematische Modelle zur Erforschung des Klimawandels.
Innerhalb eines Fachgebietes werden verschiedene rechnergestützte Modelle angewandt, um Erkenntnisse aus unterschiedlichen Aspekten des Fachs zu erlangen. So können beispielsweise innerhalb der Biologie mit einem Modell die Funktionen der DNA untersucht werden und mit einem anderen Modell die Funktionen der Proteine.
Jeannette Wing fordert einen Paradigmenwechsel, also eine Veränderung des Denkens: Forscher sollen nicht nur die „metal tools“, also Transistoren und Kabel, sondern noch stärker auch ihre eigenen „mental tools“ nutzen – die menschliche Fähigkeit zu Abstraktion und Modellbildung. „Es könnte ihre Art zu denken grundsätzlich ändern. Es könnten sogar völlig neue Fragestellungen entstehen“, so die Informatikerin.

Das Denken in Algorithmen sollte Jeannette Wings Ansicht nach nicht nur auf die Forschung beschränkt sein. Es sollte eine grundsätzliche Fähigkeit für jeden darstellen. Ihre Vorstellung ist es, dass „Computational Thinking“ so selbstverständlich in die Bildung eingebunden wird wie Lesen und Schreiben. „Der Kurs würde weit über das Programmieren lernen hinaus gehen“, erläutert sie ihre Vision.

Jeannette Wing sieht ein großes Potential in der Weiterentwicklung von „Computational Thinking“. „Meine Vision für das 21. Jahrhundert: Computational Thinking wird als wesentliche Fähigkeit von jedem auf der Welt genutzt!“. Und das nicht nur, um den Prozess des Kaffeeholens effizienter zu gestalten, sondern in allen Lebensbereichen, von Entertainment bis zur Forschung.

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