Vraag het aan Freekje

We would be fortunate if, within the foreseeable future,computers still keep people around as pets.

Dat de computer uit het menselijk leven niet meer weg te denken is hoeft u – als online lezer en trouwe internetgebruiker – natuurlijk niet te worden uitgelegd. Als u dat niet wist, dan las u dit immers niet. Op alle gemakken, voordelen en innovaties die het gevolg zijn geweest van de ontwikkeling van de mechanische superberekenaar zal in deze column dan ook verder niet worden ingegaan. De filosofische vragen die de ontwikkeling van een dergelijk apparaat hebben opgeworpen, staan echter los van het dagelijks gebruik en verdienen wel degelijk enige aandacht. In de psychologie en filosofie heeft het mechanisch brein vragen opgeworpen over de aard van de menselijke geest en de kwestie in hoeverre de mens eigenlijk verschilt van een machine werd prangender naarmate de computer ‘knapper’ werd. Waar Descartes’ ideeën nog slechts abstract waren, werd met het verstrijken van jaren het mechanisch evenbeeld van de mens steeds meer werkelijkheid. Waarin verschilt de menselijke geest van een machine als deze kan wat de mens kan en vaak nog veel sneller en nauwkeuriger? Kan de computer eigenlijk wel wat een mens kan?

In deel 1 van ‘Laat ons berekenen’ zal de historie van de ontwikkeling van de computer kort beschreven worden, geïllustreerd met enkele filosofische vragen. In deel 2 zal de historie verder worden behandeld en zullen verschillende filosofische implicaties en de psychologische stromingen en interpretaties die daaruit voortvloeiden, aan de orde komen.

De Pascaline
Een van de eerste rekenmachines werd geconstrueerd door Blaise Pascal (1623-1662). Als jongeman zag Pascal zijn vader die belastingen inde en begrootte, lange gecompliceerde berekeningen maken en als de nood aan de man was, werd de enige zoon ingezet om te helpen. Niet alleen vormden deze calculaties een saai en langdradig werkje voor een mathematische wonderkind als Pascal maar ook ontging het Pascal niet dat het aantal fouten dat in de berekeningen sloop, schrikbarend toenam als de vermoeidheid toesloeg. Als jonge mathematicus was Pascal niet vies van enige pragmatiek en het geploeter gaf dan ook aanleiding tot het bouwen van zogenaamde Pascalines; rekenmachines die konden optellen en aftrekken.pascal De Pascalines vergden een precieze technologische uitvoering en fabricage van radertjes, wat indertijd niet simpel was en Pascal werkte dan ook jarenlang – tussen 1639 en 1645 zeggen sommigen, anderen beweren van 1642 tot 1645 – aan zijn rekenmachines. Hoewel deze machines door de gebrekkige techniek niet altijd foutloos werkten, lukte het Pascal enkele exemplaren te maken die wel degelijk deden wat zij moesten doen en deze apparaten wekten bij velen bewondering en ontzag. De een beweerde dat Pascal de gave had ‘om koper tot leven te roepen en messing verstand te geven’, een ander dat Pascal ‘een wetenschap die ooit geheel toebehoorde aan het menselijk brein gereduceerd had tot een mechaniek’. Ook Pascal zelf gaf toe dat een machine was ontstaan die effecten produceerde die het menselijk denken dichter benaderde dan welke handeling van dieren dan ook- een stelling die overigens betwijfeld kan worden. Het idee dat mensen gewoon machines waren, verontrustte Pascal echter en hij suste zijn gemoederen met de gedachte dat uit niets bleek dat het apparaat een eigen wil had. In zijn Pensées schreef hij: Het hart heeft zo zijn redenen waar de rede niets vanaf weet… Het is niet slechts middels de rede dat wij de waarheid kennen, maar ook middels het hart.Pascal
Een korte biografie van Blaise Pascal
Link

Leibniz – een rekenmachine, mathematische logica en het binaire systeem
Leibniz
Voor meer informatie over Leibniz, kijk hier
Link

Zoals in eerdere afleveringen van deze rubriek te lezen valt, was Pascal zeker niet de enige die niet gecharmeerd was van het idee de mens geheel te herleiden tot een machinematig natuurproduct.
Het terughoudende van deze ‘romantici’ is echter in de loop der eeuwen veelvuldig op de proef gesteld doordat vele enthousiaste wetenschappers het mechanische en dus berekenbare zagen als een mogelijke, beloftevolle weg naar kennis. Zo had Galileo’s uitspraak dat de wiskunde de basistaal was van de wetenschap en dat het grote boek over het universum geschreven zou zijn in de taal der mathematiek, er bijvoorbeeld toe geleid dat de Engelse filosoof Thomas Hobbes stelde dat het gehele menselijk redeneren beschreven zou kunnen worden als een calculatie. Hij schreef in 1651:
When a man reasoneth, he does nothing else but conceive a sum total from addition of the partials; or conceive a remainder, form substraction of one sum from another.Ook de Duitse polyhistor Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) zag meer voor- dan nadelen in een mechanische beschrijving van de rede. Niet alleen ontwierp Leibniz een rekenmachine die in tegenstelling tot de Pascalines ook kon delen en vermenigvuldigen – een machine waarmee hij in 1673 lidmaatschap van de Britain’s Royal Society verwierf – ook stelde Leibniz dat een universele logische taal voor de filosofie het mogelijk zou maken om de oplossing voor filosofische problemen te berekenen indien geleerden het niet eens werden. Hoewel het tot de negentiende eeuw zou duren voordat door George Boole (1815-1864) daadwerkelijk een mathematische weergave van logica werd geconstrueerd, voorzag Leibniz dus al een toepassing van Hobbes stelling. Boole stelde in zijn werk Mathematical Analysis of Logic dat de traditionele wiskunde slechts één van de vele mogelijke vormen is van het systematisch manipuleren van symbolen. Zoals symbolen staan voor bepaalde cijfers of rekenkundige operaties, zo ook kunnen zij gebruikt worden als logische operatoren. In Investigation of the Laws of Thought werkte Boole veel van de traditionele logica uit in een soort mathematische terminologie.
BooleLeibniz’ grootste bijdrage aan de ontwikkeling van de hedendaagse computer was de ontwikkeling van een binair getallensysteem. In een dergelijk systeem wordt elk getal weergegeven middels 1-en en 0-en. Hoewel dit systeem net als het Arabische getallensysteem – het systeem zoals wij dat gebruiken en leren – rechtlijnig is en aan allerhande simpele regels voldoet, vond Leibniz zelf geen toepassing van het binaire systeem. Pas in de twintigste eeuw zou de binaire weergave vruchten afwerpen. In combinatie met de Booleaanse algebra creëerde het de mogelijkheid de geavanceerdere rekenmachines niet alleen te laten rekenen maar ook logische operaties uit te voeren.
Leibniz en Boole
Korte biografieën van:
Leibniz
&
George Boole
Link
Babbage – rekenmachines en ontmoediging
Charles Babbage (1792-1864) ontwierp de verschilmachine en analytische machine. Hoewel geen van beide apparaten tijdens zijn leven werkelijk gemaakt werden, kunnen zijn ontwerpen gezien worden als basis voor de hedendaagse computer.Babbage bestudeerde als kind zelfstandig de wiskunde en toen hij zich aanmeldde bij de Universiteit van Cambridge bleek dat hij al meer wist dan zijn docenten. Indertijd werden gecompliceerde berekeningen uitgevoerd aan de hand van logaritmische tabellen die vaak vol kleine fouten zaten waaraan Babbage zich tamelijk stoorde.
In 1812 schrijft Babbage aan een vriend:… I was sitting in the rooms of the Analytical Society, at Cambridge, my head leaning forward on the table in a kind of dreamy mood, with a table of logarithms lying open before me. Another member, coming into the room, and seeing me half asleep, called out, “Well, Babbage, what are you dreaming about?” to which I replied “I am thinking that all these tables (pointing to the logarithms) might be calculated by machinery.”Babbage
Een korte biografie van
Charles Babbage
Link

Tijdens zijn lidmaatschap van de Royal Astronomical Society wordt Babbage opnieuw getroffen door de fouten in de berekeningstabellen en ontwerpt hij een machine die niet alleen simpele rekenkunde aankan, maar complexe mathematische tabellen kan formeren voor elke polynome functie. Van deze machine, die gebaseerd is op de door hem bedachte verschilmethode (zie korte biografie), vervaardigt Babbage een prototype dat hij in 1821 presenteert aan de Astronomical Society. Dit levert hem een onderscheiding in de vorm van een Gouden Medaille op, alsook een bedrag van 1500 pond van de Britse regering om het apparaat daadwerkelijk te maken. Babbage neemt enkele monteurs in dienst maar door onwil of onkunde van de mecaniciens lukt het ondanks zijn kloppende idee maar niet om een werkende machine af te leveren. Na 17000 pond te hebben geïnvesteerd, wordt zijn gage door de regering stopgezet met de mededeling dat het enige waar de machine nog goed voor zou zijn, het calculeren was van de enorme sommen geld die eraan waren verspild.

De verbittering over het mislukte productieproces, weerhoudt Babbage er niet van te dromen over een nieuwe machine en enige tijd later ontwerpt hij de analytische machine. Waar de rekenmachines tot nu toe steeds gespecialiseerd waren in specifieke soorten berekeningen, zou deze machine elke berekening aankunnen omdat niet alleen data, maar ook instructies konden worden ingevoerd aangaande welke processen moeten worden uitgevoerd en in welke volgorde. De analytische machine heeft net als de hedendaagse computer een input systeem, toen nog middels ponskaarten, een ‘molen’ waarin de calculaties worden uitgevoerd, een controle systeem, een geheugen en een output systeem.
BabbageNa het debacle met de verschilmachine is er echter niemand die de analytische machine nog wil financieren. De enige die zich geïnteresseerd toont is de gravin van Lovelace, zelf wiskundige, die Babbage ontwerp met hem doorspreekt en zich meer dan Babbage zelf bewust lijkt van de potentie van de machine en de filosofische consequenties ervan. Zij realiseert zich dat de machine, ondanks al zijn merites, slechts kan doen wat hem in de vorm van precieze regels werd opgedragen.
It has no pretensions whatever to originate anything. It can do whatever we know how to order it to perform. It can follow analysis; but it has no power of anticipating any relations or truths. Its province is to assist us in making available what we are already acquainted with.Deze onderkenning dat alles uiteindelijk door de mens geïnitieerd moet worden en dat computers alleen maar dat kunnen waarvoor ze geprogrammeerd zijn, staat bekend als de ‘Lovelace Objection’, en wordt ook vandaag nog bediscussieerd door wetenschappers die werkzaam zijn binnen de Artificiele Intelligentie.

In de volgende aflevering verwordt de veredelde rekenmachine van Babbage in de handen van onder andere Turing, Von Neumann, Newell en Simon tot een heuse computer. En hoe geavanceerder de berekenaar wordt, hoe interessanter het is om de parallellen tussen mens en machine te onderzoeken.

Sofie van der SluisL’edicola; WB-archief
meer stukken van deze auteur
meer stukken in dezecategorie
alle in hetarchief hoekhoek

About sofie van der sluis