Wenn Roboter Kinder kriegen

Die Vorläuferin der Informatik war die Kybernetik, die in den 1950er und 1960er Jahren blühte. Sie befasste sich mit Computern und ihrer Theorie, aber ebenso mit den Parallelen zwischen lebendigen Wesen und Maschinen. Dabei träumten manche Forscher von Automaten, die sich selbst nachbauen. Diese Idee inspirierte die Science-Fiction wie auch den Computerpionier Konrad Zuse.

1948 brachte der amerikanische Mathematiker Norbert Wiener das Buch „Cybernetics“ heraus, und obwohl die deutsche Fassung „Kybernetik“ erst 1963 erschien, wurde jene Wissenschaft schon in den 1950er Jahren auch bei uns populär. Sie widmete sich einerseits den neuen Elektronengehirnen und anderseits der Parallelität von Lebensprozessen und technischen Vorgängen. Ein Beispiel sind Regler für die Temperatur, die wir gleichermaßen in Heizungen und im menschlichen Körper finden.

Bald rollten durch Forschungslabore kleine kybernetische Automaten, die manchmal ein intelligentes Verhalten zeigten, etwa wenn sie bei nachlassender Batterieleistung die nächste Steckdose suchten. Beliebt waren auch lernende Systeme, die auf den Spuren der Pawlowschen Hunde wandelten. Einer völlig anderen Frage ging der Mathematiker und Computerpionier John von Neumann in den frühen 1950er Jahren nach: Kann eine Maschine ohne menschliche Hilfe eine Kopie von sich selbst bauen?

Von Neumann bejahte die Frage, allerdings nur für zellulare Automaten. Ein solcher Automat ist nicht real, sondern ein abstrakt-mathematisches Gebilde, ein Verbund von Kästchen auf einem großen Rechenpapier. Die Kästchen nehmen im Takt unterschiedliche Zustände an, die sich durch Impulse ihrer Nachbarfelder ändern. John von Neumann zeigte, dass ein bestimmter zellularer Automat aus rund 200.000 Rechenkästchen sich selbst reproduzieren kann, wobei die allermeisten Felder nur Informationen speichern.

Der Mathematiker und spätere BASIC-Erfinder John Kemeny skizzierte 1955 von Neumanns Ideen im April-Heft der Zeitschrift „Scientific American“. Sie finden sich am Ende seines Artikels Man Viewed as a Machine („Der Mensch als Maschine betrachtet“). In der Oktober-Nummer 1956 beschrieb der Forscher Edward B. Moore Artificial Living Plants („Künstliche lebendige Pflanzen“), die sich am Meeresstrand fortpflanzen. Die Energie zum Nachbau ihrer selbst holen sich die Pflanzenautomaten aus dem Sonnenlicht, die nötigen Minerale aus dem Ozean und dem Boden – man denke etwa an Silizium, das als Sand vorliegt.

(Grafik: NASA)

Die fruchtbaren Maschinen verbreiteten sich in Sachbüchern und Technikmagazinen und in der Science-Fiction. Geradezu ein Klassiker ist die Insel der Krebse des ukrainischen Autors Anatoli Dneprow, die 1963 auf Deutsch erschien. Hier ist die englische Fassung. Die Story schildert Roboter, die immer größere und aggressivere Nachkommen erzeugen und auf der Suche nach Baumaterial auf einen Ingenieur losgehen, der ein Gebiss mit Stahlzähnen trägt. 1975 verfilmte das ZDF Dnjeprows Kurzgeschichte – mit zusätzlicher Frauenrolle und ohne den zahnärztlichen Teil.

Ein früher Freund von selbstreproduzierenden Automaten war der Computerpionier Konrad Zuse. Er erwähnte sie am 28. Mai 1957 in einem Vortrag, den er bei seiner Ehrenpromotion durch die TU Berlin hielt. Dabei sprach er von Geräten, die sich in kleinerer Form nachbauen. Spinnt man den Gedanken fort, kommt man bei immer weiter schrumpfender Hardware zur „technischen Keimzelle“, wie Zuse meinte, oder zur Nanotechnologie, wie wir heute sagen.

In den 1970er Jahren baute Konrad Zuse eine Werkzeugmaschine, die zumindest im Ansatz die von Neumannschen Idee realisierte. Die „Montagestraße SRS 72“ oder ein erster Teil befindet sich im Depot des Deutschen Museums,  alle Pläne sind online abrufbar. Die Texte John von Neumanns zum Thema wurden 1966 von Arthur Burks unter dem Titel „Theory of Self-Reproducing Automata“ als Buch herausgebracht und liegen ebenfalls im Internet vor.

Eingangsfoto: Jan Braun, HNF