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1. Dipl.-Ing. Martin WeitzelTechnische Beratung für EDVD-64380 Roßdorf www.tbfe.de Silver-Bullet

2. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Komplexität • Welche Aufgaben empfinden wir als „komplex“? • Wenn wir etwas nicht so „nebenbei“ erledigen können, also ohne groß darüber nachzudenken • Wenn eine Änderung an einer Stelle Auswirkungen an einer ganz anderer Stelle hat, und wir das nicht vorhergesehen haben. • Wenn es keine „Schritt für Schritt“-Anleitung gibt, die wir einfach nur befolgen müssen, um zum Ziel zu kommen. • Wenn etwas, das wir in einer Stunde zu erledigen wollten, auch nach zwei Tagen nicht geschafft ist.

3. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Eine notwendige Unterscheidung (1) • Komplexität in „Handlungs“-Aufgaben • Erfordert • Hintergrundwissen und/oder Erfahrung • z.B. optimale Abfolge von Einzelschritten • „Fingerfertigkeit“ • Beispiele • Zusammenbauen eines Uhrwerks • Autofahren • Lässt sich lernen und trainieren • Wiederholen, wiederholen … inkl. Scheitern!!!

4. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Eine notwendige Unterscheidung (2) • Komplexität in „Denk“-Aufgaben • Erfordert • Hintergrundwissen und/oder Erfahrung • z.B. Kenntnis der Irrwege (mitunter auch unbewusst) • Beispiele • Sudoku lösen, Schach spielen … • Entwickeln von Software !!! • Lässt sich lernen und trainieren • Wiederholen, wiederholen … • Software: Scheitern = Versagen ?

5. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Komplexität in„Handlungs“-Aufgaben • Bei gelegentlicher Ausführung • Wir müssen uns darauf „konzentrieren“ • Wir wollen nicht gestört werden • Wir empfinden einen festen „Plan“ als hilfreich • Bei häufig wiederholter Ausführung • Erfordert (oft) sehr viel weniger Konzentration • Störungen können (teilweise) kompensiert werden • Vorausplanung gibt dennoch Sicherheit • Beispiel: Checklisten

6. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Komplexität in„Denk“-Aufgaben • Bei gelegentlicher Ausführung • Wir müssen uns darauf „konzentrieren“ • Wir wollen nicht gestört werden • Wir empfinden einen festen „Plan“ als hilfreich • Bei häufig wiederholter Ausführung • entfällt oft, da Software-Entwicklung einen hohen Grad an „Wiederverwendung“ angestrebt. • wenn es anfällt, dann i.d.R. für eine ähnliche aber nicht ganz die gleiche „Denk“-Aufgabe

7. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Vorausplanung von„Denk“-Aufgaben • Bedeutet typischerweise • eine Reihenfolge von Schritten festzulegen • geben aber keinerlei Hilfestellung bei Entscheidungen die „Erfahrung“ erfordern • „Prozesse“ zur Software-Entwicklung • sollen hier nicht generell in Frage gestellt werden, • haben oft aber einen deutlich begrenzten Wert. (Mein persönlicher Eindruck: Der Nutzen schemahafter Vorgehensweisen in der Software- Entwicklung wird um so mehr überschätzt, je weniger die für die Einführung Verantwortlichen selbst Software-Entwickler sind und um die Schwierigkeiten der ständigen Entscheidungsfindung wissen.)

8. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Trotz „Prozess“ ganz verschiedene Ergebnisse – wie das? Start Artefakt 1 Artefakt 2 Artefakt … End-Ergebnis Prozess-Schritt 1 Prozess-Schritt 2 Prozess-Schritt 3 Prozess-Schritt 4

9. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Intermezzo • Wie schafft es der Mensch – in vielen tausend Jahren seiner Evolution für ein Leben als Jäger und Sammler „optimiert“ – in einer komplex technisierten Umwelt zu (über-) leben? • Die technisierte Umwelt ist nicht ganz zufällig entstanden, der Mensch hat sie vielmehr so geschaffen, dass seine Defizite ausgeglichen werden. • Aber: unsere Gehirnstrukturen und inklusive Fähigkeiten zur Problemlösung entsprechen nach wie vor der „Jäger und Sammler“-Optimierung.

10. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Was zu Verstehen nützt(e) demJäger und Sammler (1) • „Wege und Orte“: essenziell / teils angeboren • Es sichert das unmittelbares Überleben, • z.B. alternative Fluchtwege bei Bedrohungen • Es hilft bei der Nahrungsbeschaffung • z.B. ein Beutetiere effektiv „einkesseln“ • Als Analogon ist es hilfreich beim Verständnis anderer (z.B. mechanischer) Zusammenhänge

11. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Wege und Orte:Sequenz-Analogien Befestigungspunkt Sommer-Quartier unwegsames Gelände starrer Draht Fluss weiche Feder Löwen Gewicht Winter-Quartier

12. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Wege und Orte:Parallelitäts-Analogien sichere Siedlung Befestigungspunkt Sumpf weiche Feder starrer Draht R1 R2 Ko- bolde See Gewicht I reichhaltiges Nahrungsangebot

13. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Was zu Verstehen nützt(e) der Entwicklung von Hoch-Kulturen • Ablauf der Zeit: von unterschiedlicher Relevanz • Das Erkennen von „Regelmäßigkeiten“ war wichtiger als das einer „echten Zufallsverteilung“ • Verlauf der Jahreszeiten generell • Wiederkehrende „Katastrophen“ • Schallgeschwindigkeit: • bekannt aber nicht relevant • Lichtgeschwindigkeit: • irrelevant (Relativitätstheorie ist nicht „intuitiv“) • Funktioniert (vermutlich) über Orts-Analogien

14. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Die Suche nach Regelmäßigkeiten (und solchen, die es nicht gibt) … schon so lange keine 6 mehr, die muss jetzt bald kommen! • Potentiell nützlich wegen des „Einspar-Effekts …“ • … geht oft zusammen mit Generalisierung (kommt später noch) • In der Software: • Unterprogramme • Templates … ? Würfeln ? ! Das „Ziegenproblem“ Türen wechseln ändert nichts … … lohnt sich doch! Zufallsfolge „erfinden“ 0010010101010011101101000101110111010101010011010101010101111

15. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Schallgeschwindigkeit„im täglichen Leben“ „Hand-Over“ bei Gesprächspausen in Dialogen 2 km Hund bellt sein eigenes Echo an maximale Länge einer Musikzuges, in dem alle das selbe Lied spielen

16. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Was sonst nützt(e) dem Jäger, Sammler und Kulturmenschen (1) • Muster-Vervollständigung: hoch und angeboren • die hinter Blättern (teilweise) versteckten Früchte • oder der (teilweise) versteckte Säbelzahntiger • und heute: Suchbilder, Kreuzworträtsel, Krimis … • Vorsicht: Suchtgefahr • Ähnlichkeit zur Suche nach Regelmäßigkeiten • Vermutlich nutzten in unserer Entwicklungsgeschichte „False Positives“ mehr als sie geschadet haben • Begeisterung für „Verschwörungstheorien“

17. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Was sonst nützt(e) dem Jäger, Sammler und Kulturmenschen (2) • Fakten-Abbildung: unterschiedlichmuss erlernt (trainiert) werden • Gesichter von „Freund und Feind“ … • Essbarer und nicht essbarer Pilz … • und heute: TV-Quiz, Engagement an der Börse … • Sehr nützlich, auch für Software-Entwicklung • z.B. „globale Variablen sind eher schlecht“, oder • „State-Machines finde ich sehr übersichtlich“ • Aber Gefahr: Vernachlässigung des Kontextes!

18. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Kommunikation und Sprache • Gesprochene Sprache: • erlaubt den „Gehirn zu Gehirn“-Transport nahezu beliebig komplexer Sachverhalte • Erfahrungen, Zusammenhänge, • Ideen, Verhaltensanweisungen, • Pläne • Geschriebene Sprache. • überwindet zusätzlich • Raum (zumindest bis zur Erfindung des Telefons) • und Zeit (aber wie lange: Granittafeln vs. Memory-Stick?)

19. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Verallgemeinerung und Rekursion(vermutlich nicht nur Sprache) • Generalisierung (Fähigkeit dazu angeboren?) • „Vereinfachung“ durch „Zusammenfassung“ • bringt mitunter einen Erkenntnisgewinn … • … kann aber auch in die Irre leiten • funktioniert über mehrere Stufen hinweg • Rekursion (5..7 Ebenen in Sprache angeboren) • Sprache: Formulieren und Verstehen geschachtelter Nebensätze • Mathematik: Beweis durch vollständige Induktion

20. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Verallgemeinerung und Rekursion versus „“Wege und Orte • Hierarchiebildung • Vom jeweiligen Oberbegriff aus gesehen: • Parallelität (Alternative Spezialisierungen) • Anwendung über mehrere Ebenen: • Sequenz (zu-/abnehmende Spezialisierungen) • Akzeptanz der „unendlichen Fortsetzbarkeit“ • Woher …? Toiterateis Human … … torecurseisDevine.

21. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Beispiel Systemarchitektur 1:per „Intuition“ gut oder schlecht?

22. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Beispiel Systemarchitektur 2:Was wird hier kommuniziert? • Grundsätzlich steht es jeder Komponente (A bis F) frei mit jeder anderen Komponente in Kontakt zu treten; die entsprechenden Verbindungen können in beiden Richtungen genutzt werden. • Die wesentlichen Ausnahmen sind: • Es gibt keine direkte Verbindung A-E. • Die Verbindung B-D kann nur in einer Richtung genutzt werden (von B nach D, nicht umgekehrt). A B F E C D

23. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Mechanische und elektrische Analogien: was passiert wenn …? + Befestigungspunkt R1 starrerDraht weiche Feder … man die Verbindung hier trennt? U - starrerDraht R2 weiche Feder U = 12V R1, R2 = 5,1 k Z-Dioden 6,8 V Gewicht I

24. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Erkenntnisse (1) • Unser „intuitives Urteil“ • basiert oft auf (Un)-Fähigkeiten, die für uns schon vor 50.000 Jahren als „Jäger und Sammler“ (k)einen Nutzen hatten, z.B. • „Wege und Orte“ (vermutlich angeboren) • „Mustervervollständigung“ (angeboren und erlernt) • „Fakten-Abbildungen“ (überwiegend erlernt) • Erkennen von „Regelmäßigkeiten“ und „Zufällen“ • kann hilfreich sein, wenn die „Analogie passt“

25. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Erkenntnisse (2) • Um Komplexität zu meistern • verwenden wir (u.a.) Generalisierungen und • akzeptieren das Prinzip unendlicher Rekursion, • Das Zulassen unendlicher Rekursion • ist wahrscheinlich direkt in unsere Hirnarchitektur zu „Denk-“ und „Ausdrucks“-Fähigkeiten verankert • hat(te) daher für die „Art Mensch“ anscheinend einen deutlichen Überlebenswert bzw. -Vorsprung • eine „Limitierung“ existiert – aber nur in realen Gehirn-Ausprägung (Kurzzeitgedächtnis).

26. Technische Beratung für EDV, Dipl.-Ing. Martin Weitzel, D-64380 Roßdorf Fazit: • Macht bitte alles so einfach wie möglich … • … aber nicht noch einfacher! Danke!