Kinder müssen lernen, Algorithmen zu
lieben

(SZ) Deutschlands Schulen brauchen ein
Konzept für digitale Bildung. Wir sollten Algorithmen auf die Kinder loslassen
– und erklären, was hinter MP3, Google und GPS steckt.

Gastbeitrag von Ulrich Trottenberg

Von dem, was man heute "digitale
Revolution" nennt, macht sich die Öffentlichkeit nur ein diffuses Bild. Es
fehlt an Aufklärung. Deutschland braucht daher dringend ein Konzept für
digitale Bildung. Aber wie wollte das aussehen?

Bei Rechnern, Netzen und Datenmengen
steigt die Leistung exponentiell, es gibt fantastische Ingenieurleistungen. Zur
digitalen Aufklärung sollte gehören, dass der kompetente Nutzer lernt, die
Größenordnungen (TeraFlops für die Rechengeschwindigkeit, Gigabits pro Sekunde
für die Übertragungsgeschwindigkeit der Netze und Zettabyte für das globale
Datenaufkommen) einzuschätzen und die praktische Bedeutung exponentiellen
Wachstums zu verstehen. Mit den Algorithmen sieht das anders aus, sie lassen
sich nicht einfach quantitativ charakterisieren. Algorithmen sagen den
Rechnern, was sie tun sollen, sie regeln dynamisch, was wann wohin durch die
Netze an Daten fließt, sie strukturieren die Speicher und sie analysieren die
Daten. Ohne Algorithmen passiert gar nichts, sie sind das steuernde Element,
sozusagen "das Gehirn" aller IT-Komponenten.

Den Algorithmen wird deshalb Macht
angedichtet. Schon das Wort klingt geheimnisvoll. Algorithmen werden für
unerwünschte Entwicklungen verantwortlich gemacht: Sie spionieren uns aus,
kontrollieren uns , treffen lebenswichtige Entscheidungen, sie bringen die
Finanzmärkte durcheinander, gefährden den Frieden- so heißt es. Tatsächlich
sind Algorithmen Mathematik oder Informatik. Sie sind also logisch und nicht
prinzipiell unverständlich, es sind Handlungsanweisungen, der Kern der
Programme, die der Rechner versteht. Und sie sind – wie die Mathematik
insgesamt – wertneutral. Messer sind ja auch im Alltag unverzichtbar und können
doch Mordinstrumente werden. Ihr mathematischer Charakter macht Algorithmen für
die meisten Menschen nicht sympathischer. Journalisten, die in Talkshows mit
ihren mangelhaften Leistungen im Mathematikunterricht kokettieren, sind sich
gleichwohl nicht zu schade, die Öffentlichkeit über die Gefahren der
Algorithmen zu "informieren".

Sollen alle Kinder Programmieren lernen?
Forscher, Lehrer und Kinder geben eine eindeutige Antwort. 360° Digitalisierung
der Kindheit

Digitale Bildung kommt an Algorithmen
nicht vorbei. Die digitale Aufklärung der Öffentlichkeit und die digitale
Bildung der jungen Generation bleiben begrenzt und oberflächlich, wenn es nicht
gelingt, wenigstens die Idee des Algorithmischen und eine elementare Kenntnis
algorithmischer Prinzipien zu vermitteln. Der Autor und seine Partner haben
gute Erfahrungen damit gemacht, Algorithmen in den Schulunterricht einzubetten.
Sie haben rund 25 elementare und nicht elementare, klassische und hochaktuelle
Algorithmen zum Gegenstand der Lehrerbildung gemacht und in der Schulpraxis
erprobt. Die gesamte Bildungskette wird dabei abgedeckt, von der schriftlichen
Multiplikation in der Grundschule, über den Euklidischen Algorithmus bis hin
zur Verschlüsselung und zum Data Mining.

Kein Schüler fragt mehr: Wozu machen wir
das überhaupt?

Im Vordergrund steht immer die tägliche
Erfahrung: MP3, GPS, Scheckkarten-Verschlüsselung, Google Page Ranking sind
Algorithmen, die Schüler begeistern. Kein Schüler stellt mehr die Frage: Wozu
machen wir das überhaupt? Werde ich das im Leben jemals brauchen? Sie verstehen
oder erahnen, was auf ihren Handys unsichtbar abläuft, und sie erkennen zudem,
wozu Analysis, lineare Algebra, Stochastik gebraucht werden. Auch wenn
Algorithmen noch nicht in den Kernlehrplänen stehen, im Mathematik-,
Informatik- oder im Fachunterricht, in Sonderveranstaltungen und Projektwochen
können Schüler Algorithmen verstehen und selbst entdecken. Sie können sich
vorstellen, wie etwa Google mit unseren Daten umgeht, warum Daten so wertvoll
sind – und werden hoffentlich vorsichtiger und verantwortungsvoller im Umgang
mit ihren eigenen Daten. Auch schwächere Schüler gewinnen der Thematik
Erstaunliches ab, weil sich manche der Algorithmen auch ohne Vorkenntnisse
behandeln lassen. Und schließlich gewinnen die Lehrer durch ihr fundierteres
Wissen ihre pädagogische Souveränität wieder.

Digitale Kindheit anno dazumal Mit diesen
Geräten trieben Kinder ihre Eltern früher in den Wahnsinn

Vom Algorithmus zum Computerprogramm ist
es nur ein kleiner Schritt. Große Softwaresysteme setzen sich aus einer
Vielzahl oft einfacher, aber intelligent kombinierter Algorithmen zusammen. Es
wird immer einige Schüler geben, die sich für die Programmierung begeistern,
neue algorithmische Konzepte selbst entwickeln und vielleicht schon eine
Geschäftsidee haben oder bei sich Forschungsinteressen entdecken.

Ulrich
Trottenberg, 71, ist ehemaliger Leiter des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen
und Wissenschaftliches Rechnen.

Apple zieht US-Jugendliche in seinen Bann
Zahl der iPhone-Nutzer unter Teenagern steigt massiv an

Cupertino/Wien (pte024/15.04.2014/13:50) – Bei Jugendlichen, die in Haushalten der Mittel- und Oberklasse leben, ist das iPhone angesagter denn je: 61 Prozent haben laut einer neuen Studie der Investmentbank Piper Jaffray http://piperjaffray.com das Smartphone von Apple. Ein Jahr zuvor waren es noch 48 Prozent. 7.500 US-Jugendliche im Alter von 16 Jahren wurden befragt, deren Haushalt mindestens 55.000 Dollar Einkommen im Jahr hat.

Qualität und Image wichtig

Fast zwei von drei Teenagern (61 Prozent) wollen sich auch wieder ein iPhone kaufen. Die meisten haben außerdem einen Tablet-PC (60 Prozent), bei dem es sich wiederum in genau zwei Drittel der Fälle um ein iPad handelt. Selbst für Experten ist es ein Rätsel, wie es Apple von allen Herstellern offenbar am besten schafft, Jugendliche anzusprechen – und das trotz harter Konkurrenz durch etwa Samsungs HTC.

Laut Unternehmensberater Bernd Höhne http://jobdot.de gilt der Ausspruch des legendären Chrysler-Managers Lee Iacocca: "Drei Dinge sind wichtig, um Erfolg zu haben: erstens Qualität, zweitens Qualität, drittens Qualität." Das iPhone sei schlicht ein gutes Produkt, das Marketing dahinter spiele nur eine untergeordnete Rolle, sagt Höhne im pressetext-Gespräch. "Es gibt den Spruch, ein guter Verkäufer kann alles verkaufen, aber das ist Quatsch", findet er.

Bei den Smartphones von Samsung sei vor allem das Problem, dass es "ein Sammelsurium von Modellen gibt, bei denen der Kunde vor dem Regal steht und nicht weiß, welches nun das Beste ist. In einem iPhone ist dagegen alles optimal vereinigt: Qualität und Image." Wenn Samsung so erfolgreich werden wolle wie Apple, müsse es daher sein Produktsortiment aufräumen. Im Vergleich zu Android-Handys biete das iPhone höhere Zuverlässigkeit. "Hard- und Software sind bei Apple aufeinander abgestimmt, dagegen ist Android nicht auf die jeweiligen Systeme angepasst", erklärt Höhne.

iWatch auf dem Wunschzettel

Obwohl selbst an sich ein Fan offener Software, sind laut Höhne geschlossene Systeme bei Smartphones wie dem iPhone im Vorteil. "Außerdem schließt Apple nicht funktionierende Software strikt aus seinen Systemen aus." Dadurch sei die Kompatibiltät besser gesichert. Auch beim neuen Trend zu Wearables, also tragbaren Computersystemen, sieht die Zukunft für Apple rosig aus: Bereits 17 Prozent der Befragten hätten gerne eine iWatch.

Jürgen Schmidhuber ist weltweit führender Wissenschaftler für
Künstliche Intelligenz. Wir hatten die große Ehre, anlässlich der New
Work Konferenz #NWX18 von XING, einen Live-Podcast mit ihm aufzunehmen.

Jürgen Schmidhuber war schon als 15 Jähriger von der Idee begeistert,
eine Intelligenz zu schaffen, die viel klüger ist als er selbst. Seine
ursprüngliche Idee, Physik zu studieren, wich schnell einer
verblüffenden Vision: “Baue einen Physiker, der viel besser ist als Du
selber.” Er entschied sich für das Studium der Mathematik und der
Informatik an der TU München und beschäftigte sich bereits 1987 in
seiner Diplomarbeit mit Allgemeiner Künstlicher Intelligenz und
rekursiver Selbstverbesserung. Seither entwickelt er mit seinen Teams
unter anderem die tiefen neuronalen Netze, die heute in jedem Smartphone
zu finden sind. Er gewinnt weltweit Preise und Anerkennung für seine
Arbeit.

Einer der Gründe für die großen Fortschritte in seinem Gebiet liegen
nach Schmidhubers Ansicht darin begründet, dass Computer alle fünf Jahre
zehn Mal billiger werden. Dieser Trend hält seit 1941 an, sein
Abbrechen ist nicht in Sicht.

Das sogenannte Long Short-Term Memory (LSTM, entwickelt seit den
1990ern) ist eines der sichtbarsten Produkte seines Labors. LSTM ist ein
rückgekoppeltes neuronales Netzwerk, das sich durch Training immer
weiter verbessert. Google nutzt LSTM heute auf über zwei Milliarden
Smartphones, unter anderem für Spracherkennung und Übersetzung. Apple
nutzt LSTM auf 1 Milliarde iPhones. Facebook macht seit 2017 jeden Tag 4
Milliarden Übersetzungen mit LSTM.

In nicht so ferner Zukunft sieht Jürgen Schmidhuber die “Show and
Tell Robotics”: Menschen zeigen dem Roboter etwas durch Zureden und
Vormachen, und er macht es dann immer besser nach (zum Bsp. T-Shirts
nähen oder Smartphones bauen). In ein paar Jahrzehnten werden KIs die
Menschen in vieler Hinsicht bei weitem übertreffen, und dann wird alles
anders.

Wir haben mit Jürgen auch über das Thema “Autonomes Fahren”
gesprochen und er hat uns von den Anfängen berichtet, die wie so viele
KI-Durchbrüche in Deutschland begannen. In den 80er Jahren hatte der
Robotiker Ernst Dickmanns bereits erste selbstfahrende Mercedes-Benz
Lieferwagen. Schon damals fuhren diese Autos ohne Fahrer 80km/h,
zunächst noch auf leeren Straßen. Ein Lieferwagen war notwendig, um die
seinerzeit noch riesigen Rechner zu transportieren. Ab 1994 fuhr
Dickmanns‘ autonome S-Klasse auf der Autobahn 180 km/h im Verkehr, nur
mit Kameras und ohne GPS, eigentlich wie Menschen. Laut FAZ haben
deutsche Firmen immer noch die meisten Patente für autonomes Fahren.

Die gegenwärtigen KI-Profite, so berichtet Schmidhuber, werden
allerdings vor allem von den großen Spielern am pazifischen Rand
gemacht, wie Amazon, Alibaba, Facebook, Tencent und Google. Schmidhuber
glaubt aber auch, dass kein Teil der Welt besser aufgestellt ist als
Nordeuropa, wenn es darum geht, in der nahen Zukunft beide Welten
zusammenzubringen: Robotik / Maschinenbau und KI / maschinelles Lernen.

Wir wagen gemeinsam einen Ausblick darauf, was KI für Arbeit
bedeutet. Männer müssen hier tapfer sein, denn es ist – so Jürgen
Schmidhuber – oft schwieriger, eine Frau zu ersetzen als einen Mann. Der
Grund: Männer haben oft Inselbegabungen und Tunnelblick, können nur
eine Sache wirklich gut. Diese eine Sache lässt sich oft automatisieren
(z.B. Schachspielen). Viele Frauen jedoch sind allgemeine Problemlöser.
“Ich kann nicht voraussagen, welche Berufe in Zukunft wichtig werden.”
Aber seinen beiden mittlerweile erwachsenen Töchtern hat er eine
einfache Botschaft mitgegeben: “Lernt zu lernen. Jeder Beruf, den Ihr
ergreift, wird sich gewaltig ändern.”

Ein spannender Ausblick auf das, was beim Thema KI noch auf uns
zukommen wird, rundet ein Gespräch ab, das für Christoph und mich zu
unseren absoluten Highlights zählt. Für solche Momente machen wir diesen
Podcast.

Viel Spaß bei Folge 46, live aufgenommen bei der XING New Work Tagung #NWX18.

"CrashAlert" warnt Handy-User vor Straßenlaternen
Tiefenkamera erkennt Hindernisse für abgelenkte Nutzer
 
SMSen: birgt unterwegs Kollisionsrisiken (Foto: Rödi, pixelio.de)

Winnipeg/Wien (pte018/15.04.2013/13:30) – In Zukunft könnte eine App all zu sehr in ihr Smartphone vertiefte User warnen, bevor sie gegen eine Straßenlaterne laufen. Denn Forscher an der University of Manitoba http://umanitoba.ca arbeiten mit "CrashAlert" an einem System, das eben solche Warnungen für mobile Geräte ermöglicht. "Die Leute werden nicht aufhören, beim Gehen zu SMSen. Um Handys an unsere neuen alltäglichen Gewohnheiten anzupassen, müssen sie uns bei dem unterstützen, was sie uns nehmen, wie periphäres Sehen", so der Informatik-Postdoc Juan-David Hincapié-Ramos gegenüber Technology Review.

Der CrashAlert-Prototyp, den das Team Anfang Mai im Rahmen der CHI 2013 http://chi2013.acm.org näher vorstellen wird, nutzt ein Sieben-Zoll-Tablet mit aufmontiertem Kinect-Sensor und hat sich in der Uni-Kantine bewährt. "Es ist relativ optimistisch, aber unrealistisch, dass das auch im Freien funktioniert", meint Florian Seitner, CTO beim Spezialisten für Computersehen emotion3D http://www.emotion3d.tv , gegenüber pressetext. Das liegt aber vornehmlich daran, dass Kinect relativ lichtempfindlich ist – prinzipiell erscheint die Idee dem Experten zufolge durchaus gangbar.

Warnung statt Pfosten

Die Idee hinter CrashAlert ist eigentlich einfach. Geeignete Abstands-Warnungen auf dem Bildschirm sollen verhindern, dass all zu sehr in SMSen oder mobiles Internet vertiefte Nutzer mobiler Geräte einfach in die nächste Straßenlampe, den Pfosten eines Verkehrszeichens oder andere Hindernisse laufen. Um das zu ermöglichen, erfasst eine geeignete Kamera – beim Prototypen eben ein doch eher sperriger Kinect-Sensor – den Abstand zu Objekten und Personen in der Umgebung. Die zugehörige Software blendet dann möglichst wenig störende, aber doch gut bemerkbare Hinweise auf dem Display ein.

Dass das funktioniert, haben die Forscher in einem Experiment gezeigt, bei dem User während des Ganges durch eine Uni-Kantine auf dem Tablet gespielt haben. Dabei mussten sie Kollisionen mit Hindernissen und anderen Personen vermeiden – darunter ein Freiwilliger, der mehrmals bewusst Kollisionen provoziert hat. Die Testpersonen haben den Forschern zufolge dank CrashAlert früher auf Hindernisse reagiert, konnten daher einfacher ausweichen und haben sich auch sicherer gefühlt. Die Leistung im Spiel hat darunter aber nicht gelitten – die Nutzer waren durch die Warnungen also auch nicht nennenswert von dem abgelenkt, was sie auf dem Test-Tablet machen.

Gangbarer Ansatz

Vorerst ist CrashAlert zwar nur ein Tablet-Prototyp, doch könnte so eine Kollisionswarnung durchaus breiter verfügbar werden. "Das wäre mit dem Smartphone durchaus möglich", meint Seitner. Denn nötig ist nur eine Doppelkamera für die Tiefenwahrnehmung, wofür schon die 3D-Kameras mancher aktueller Smartphones ausreichen dürften. "Umso enger die Kameras zusammen liegen, desto ungenauer kann die Distanz von weiter entfernten Objekten bestimmt werden", warnt der Fachmann zwar. Doch da es bei CrashAlert vor allem um die Warnung vor Objekten geht, die sich praktisch unmittelbar vor dem User befinden, ist das wohl kein technisches Hindernis.

"Der entscheidende Punkt ist eher die Rechenleistung", sagt Seitner. Aktuelle Smartphones sollten davon aber eigentlich genug bieten. Die Frage wird also eher sein, ob Hincapié-Ramos und seine Kollegen ihren CrashAlert so weiterentwickeln können, dass wirklich eine App für ein breiteres Publikum entsteht. Außerdem ist offen, ob eine Kollisionswarnung, dank der User letztlich noch weniger auf ihre Umwelt achten brauchen, nicht mehr Probleme schaffen würde, als sie löst. Es sei "der Inbegriff der Entfernung sowohl von der physischen und sozialen Welt", kritisiert jedenfalls Clifford Nass, Kommunikationswissenschaflter an der Stanford University.

"ladibird": Profi-Kamera für das iPhone vorgestellt
Hightech-Aufsatz verspricht Bildaufnahmen in Spiegelreflex-Qualität
 
iPhone mit Aufsatz: Soll deutlich bessere Bilder machen (Foto: ladibird.com)

Singapur (pte019/30.08.2013/12:40) – Ein Team aus Singapur hat mit dem "ladibird" http://ladibird.com einen Aufsatz für das iPhone 5 angekündigt, der Fotos mit der Qualität einer DSLR-Kamera (Digital-Spiegelreflex) verspricht. Dafür setzt das Zubehör nicht einfach auf eine Zusatzoptik, vielmehr handelt es sich um eine komplette Kamera mit einem Bildsensor. Das Gerät soll Kompaktkameras ausstechen und gegenüber echten DSLRs damit punkten, dass das Teilen von Fotos via App viel leichter ist.

Eine Crowdfunding-Kampagne auf Indiegogo http://igg.me/at/ladibird hat ihr Finanzierungsziel fast erreicht, im Juni 2014 sollen erste Unterstützer ihren ladibird bekommen. Derzeit können sich Interessenten den Aufsatz für 167 Dollar sichern. Wenn er Ende 2014 in den Handel kommt, soll er auf über 300 Dollar kommen. Bis dahin soll es auch Versionen für iPhone 5S und 5C geben, die ja nach aktuellem Gerüchte-Stand in nicht einmal zwei Wochen, am 10. September, offiziell enthüllt werden.

Komplette Kamera

Statt die interne Kamera des iPhones zu ergänzen, ersetzt ladibird diese effektiv komplett. Denn der Aufsatz hat nicht nur eine eigene 50mm-Objektivlinse mit f/1.8-Blende, sondern auch einen integrierten CMOS-Bildsensor. Dieser ist laut den Machern 7,5 Mal so groß wie jener des Smartphones und damit auch fast viermal so groß wie bei gängigen Kompaktkameras. Diese Kombination soll eine Fotoqualität ermöglichen, die mit DSLR-Profikameras mithalten kann – obwohl die Bedienung nur mittels Auslöserknopf oder auf Wunsch Touchscreen erfolgt.

Gegenüber echten Fotoapparaten soll ladibird auch dadurch punkten, dass man Schnappschüsse leicht auf Instagram, Facebook oder anderen Online-Plattformen teilen kann. Freilich relativiert sich dieser Vorteil dadurch, dass klassische Kamerahersteller wie Nikon oder Canon speziell bei Systemkameras zunehmend WLAN oder sogar 3G integrieren. Zumindest in der jetzigen Version bietet ladibird auch keinen Blitz – doch würden es viele Nutzer ohnehin bevorzugen, Fotos ohne Biltz zu schießen, so die Tüftler.

Beliebte Foto-Spielereien

Es herrscht offenbar reges Interesse an Zubehör, das breitere Fotografie-Möglichkeiten für Smartphones verspricht – jedenfalls häufen sich in den vergangenen Monaten entsprechende Crowdfunding-Kampagnen. Im Juli hat beispielsweise mit "Poppy" ein Aufsatz für Furore gesorgt, der 3D-Aufnahmen mit dem iPhone ermöglicht (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20130701003 ). Die Kampagne konnte letztlich über 190.000 Dollar aufstellen.

Andere erfolgreiche Crowdfunding-Projekte umfassen beispielsweise den "iPhone 5 Trygger Camera Clip" http://kck.st/Z5366Q , der mit einem Polarisationsfilter gegen unerwünschte Lichtreflexe antritt, oder den "Muku Shutter" http://kck.st/14IocsM , der mit der Aussicht auf eine Smartphone-Fernsteuerung für Selbstportraits über 2.500 Unterstützer anlocken konnte. Doch hat nicht jedes Smartphone-Foto-Gadget den gewünschten Crowdfunding-Erfolg. So konnten die Macher des Linsenrads "WoW Lens" http://kck.st/XnMDvh , das vier Linsen von Makro bis Weitwinkel verbindet, auf Kickstarter nicht die angestrebten 50.000 Dollar lukrieren.

Eine Mini-Antenne für die Datenverarbeitung von morgen

Nature Nanotechnology: Erstmals kurzwellige Spinwellen direkt erzeugt

Im Zuge der rasant fortschreitenden Miniaturisierung steht die Datenverarbeitung mit Hilfe elektrischer Ströme vor zum Teil unlösbaren Herausforderungen. Eine vielversprechende Alternative für den Informationstransport in noch kompakteren Chips sind magnetische Spinwellen. Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) ist es nun bei einer internationalen Zusammenarbeit gelungen, Spinwellen mit extrem kurzen Wellenlängen im Nanometer-Bereich – eine entscheidende Eigenschaft für die spätere Anwendung – gezielt zu erzeugen.

Kleiner, schneller, stromsparender – das ist die Devise, nach der sich derzeit Computer und Handys in atemberaubendem Tempo weiterentwickeln. Wie schwierig jedoch eine weitere Miniaturisierung jetzt schon ist, weiß Dr. Sebastian Wintz vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung: „Ein wesentliches Problem aktueller Technologien ist die Wärme, die beim Datentransport mit Hilfe elektrischer Ströme entsteht. Wir brauchen ein neues Konzept.“ Zusammen mit internationalen Kollegen arbeitet der Physiker an sogenannten Spinwellen (Magnonen). Diese sollen bewegte Ladungen als Informationsträger in Zukunft ersetzen. Nun ist es den Forschern erstmals gelungen, Spinwellen von derart kleiner Wellenlänge zu erzeugen, dass sie für zukünftige Anwendungen in der Datenverarbeitung relevant sind.

Spinwellen ersetzen elektrischen Strom

Der Spin bezeichnet eine Eigenschaft, die Teilchen ein magnetisches Moment verleiht. Sie verhalten sich demnach wie winzige Magnete, die in ferromagnetischen Materialien parallel zueinander ausgerichtet sind. Ändert nun einer der Spins seine Richtung, beeinflusst dies seine Nachbarn. In einer Kettenreaktion entsteht eine Spinwelle.

Die derzeitige Informationsverarbeitung basiert auf elektrischen Strömen. Dabei rasen die geladenen Teilchen durch ein Netz von Leiterbahnen, die, getrieben vom Wunsch nach immer kompakteren Chips, zunehmend gedrängt zusammen liegen. Auf ihrem Weg stoßen die Elektronen mit Atomen zusammen, die dadurch im Kristallgitter hin und her schwingen und so Wärme erzeugen. Liegen die Leiterbahnen zu dicht beieinander, kann diese nicht mehr abgeführt werden, das System versagt. „Der große Vorteil von Spinwellen ist, dass die Elektronen selbst sich nicht bewegen“, erläutert Wintz. „Beim Datenfluss entsteht also kaum Wärme.“

Magnetwirbel als Nano-Antenne

Die traditionelle Herangehensweise zur Erzeugung von Spinwellen ist der Einsatz von kleinen, künstlich hergestellten Antennen aus Metall, die bei Fluss eines hochfrequenten Wechselstroms Magnonen erzeugen. Dabei entspricht die kleinste erzeugbare Wellenlänge in etwa der Größe der verwendeten Antenne. Genau hierin liegt ein großes Problem: Um den Ansprüchen der fortschreitenden Miniaturisierung zu genügen, sind kleine Wellenlängen im Nanometerbereich notwendig. Jedoch können derart kleine Hochfrequenz-Antennen derzeit nicht gefertigt werden.

Dem Forschungsteam aus Deutschland, der Schweiz und den USA ist es nun gelungen, mit einem völlig neuen Konzept besonders kurzwellige Spinwellen zu erzeugen. Als natürlich geformte Antenne nutzen sie dabei das Zentrum eines magnetischen Wirbels, der in einem hauchdünnen ferromagnetischen Plättchen entsteht: In Folge der engen räumlichen Begrenzung ordnen sich hier nicht alle Spins, wie üblich, parallel zueinander an, sondern entlang konzentrischer Kreise. Das wiederum zwingt die Spins in einem kleinen Bereich in der Mitte, der nur wenige Nanometer im Durchmesser misst, sich aufzurichten und von der Plättchen-Oberfläche weg zu zeigen. Wird dieses Zentrum einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt, entsteht eine Spinwelle.

Um die gewünschte Kurzwelligkeit zu erreichen, bedarf es jedoch noch eines weiteren Tricks: Ein zweites Plättchen wird auf das erste gelegt, getrennt durch eine dünne, nichtmagnetische Schicht. Bei einer bestimmten Dicke dieser Trennschicht wechselwirken die beiden Plättchen antiferromagnetisch miteinander – die jeweiligen Spins sind bestrebt, in entgegengesetzte Richtungen zu zeigen –, was die Wellenlänge der ausgesandten Spinwelle um ein Vielfaches reduziert. „Nur so kommen wir zu einem für die Informationstechnologie relevanten Ergebnis“, sagt Wintz.

Attraktive Eigenschaften für Anwendungen

Neben der geringen Ausdehnung der so erzeugten Spinwelle konnten die Wissenschaftler noch weitere Eigenschaften demonstrieren, die für zukünftige Applikationen sehr nützlich sein könnten. Mithilfe zeitaufgelöster Aufnahmen eines Röntgen-Mikroskops des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart, das am Helmholtz-Zentrum Berlin betrieben wird, zeigten sie, dass die Wellenlänge sich durch die Wahl der Anregungsfrequenz exakt einstellen lässt. Ähnliche Messungen wurden außerdem am Paul Scherrer Institut in der Schweiz durchgeführt. Dabei sind die Ergebnisse im Einklang mit einem theoretischen Modell, das speziell für diese Arbeit an der Oakland University in den USA berechnet wurde. Hier zeigt sich zudem ein erstaunliches Phänomen, das bislang im Experiment noch nicht direkt beobachtet wurde: die Geschwindigkeit, mit der sich die Spinwellen ausbreiten, ist stark richtungsabhängig. Ein weiterer Punkt, der eine Vielzahl von Anwendungen in der Signalverarbeitung ermöglichen könnte.

Facebook und Co bei vielen Nutzern unbeliebt
Kreditinstitute und Hotels weisen höhere Kundenzufriedenheit auf

Ann Arbor/Berlin (pte002/03.04.2014/06:05) – User sind in der Regel sehr zufrieden mit Online-Services und Webseiten – nur von sozialen Netzwerken sind sie enttäuscht. Das zeigt eine neue Studie des American Customer Satisfaction Index http://theacsi.org . Auf einer Skala mit 100 Punkten geben die User diversen Internetauftritten durchschnittlich 78,2 Punkte. Ganz am Ende der Zufriedenheitsliste finden sich Social-Media-Seiten mit nur 68 Punkten.

Werbung verärgert Benutzer

Neben Bedenken zur Privatsphäre kritisierten die Befragten, dass soziale Netzwerke von Werbung überflutet werden. "Werbung hält immer weiter Einzug und etabliert sich in sozialen Netzwerken, bei Facebook ist das Teil des Geschäftsmodells. Die breite Masse der Nutzer ist nicht bereit, für die Nutzung von Netzwerken wie Facebook zu zahlen", sagt Jan-Hendrik Senf, Berater für Digitale Kommunikation und Social Media http://janhendriksenf.de , im Gespräch mit pressetext.

Der Fachmann glaubt, dass erkaufte Werbefreiheit gegen eine monatliche Nutzungsgebühr von vielen Nutzern angenommen werden würde und damit "kein unspannendes Modell" wäre. "Werbung sollte aus meiner Sicht mehr ’social‘ werden. Es sollte Modelle geben, bei denen User für ihren Social-Media-Kontaktkreis – gegen eine kleine Provision – die Werbung auswählen können, die sie für diese als passend erachten."

Unternehmen agieren falsch

"Für viele Unternehmen ist Social Media generell auch 2014 immer noch ein großes Fragezeichen – genau so wie das Verständnis und der Horizont, was wirklich gute Social-Media-Arbeit ausmacht", sieht Senf aber auch bei den Firmen und Marken Versäumnisse. "Man darf soziale Netzwerke nicht als Werbekanal missbrauchen, sondern muss proaktiv mit den Usern Beziehungen aufbauen und jeden Kanal den jeweiligen Besonderheiten und Möglichkeiten entsprechend individuell bedienen. Aber genau das kostet einen langen Atem und damit auch Zeit und Geld – finanzielle und personelle Ressourcen müssen dazu bereitgestellt, Denkweisen und Paradigmen geändert werden."

Ein Sonderfall ist laut Senf Google+: "Wenn Unternehmen tendenziell jeden ihrer Social-Media-Beiträge ohne finanziellen Einsatz für Reichweite verbreiten möchten, ist dieses beispielsweise auf Google+ und Twitter aktuell noch, im Vergleich zu Facebook, möglich. Es ist eine spannende Frage, ob und wann bei Google+ ebenfalls für Reichweite Geld verlangt und Werbung eingeführt wird."

Banken und Hotels beliebt

Besonders zufrieden waren die Befragten mit den Web-Auftritten von Banken und Hotels – für diese gab es 84 bis 86 Punkte auf der Zufriedenheitsskala. "Diese Anbieter haben – zumindest in Bezug auf ihre Webseiten – ihre Hausaufgaben gemacht. Sensible Dinge, wie die Verschlüsselung bei der Übertragung von Kontodaten, sind hier besonders wichtig. Über Verfahren wie zum Beispiel Eyetracking, Heatmaps, A-B-Tests und neuropsychologische Studien kann man gut erkennen, was den Kunden bei einer Webseite wichtig ist."

Vor- und Nachteile der Technik, die sich in den letzten 50 Jahren
explosionsartig entwickelt hat, waren in dieser Form nicht voraussehbar.
Manchmal beherrschen sie mittlerweile unseren Alltag. Das gilt vor
allen Dingen für das sogenannte Handy. Es fing ganz harmlos an, von
überall her konnte man telefonieren und erreicht werden. Aber als
Smartphone entwickelte es sich zu einer Krake. Was kaum jemand bedenkt,
dahinter steckt die Tatsache, dass die Hardleiter-Technik es in diesen
Jahren ermöglicht hat, Prozessoren und Speicher-Medien zu schaffen, die
aus dem Handy extrem leistungsfähige Computer gemacht haben. Als ich
1971 meine erste Sendereihe 13 Folgen ‚Einführung in die Elektronik‘
produzierte und mit dem Begleitbuch einen Bestseller erzeugte, konnte
ich nicht ahnen, dass 45 Jahre später ein Smartphone eine Technologie
beinhaltet,  die früher nur in großen Sälen hätte untergebracht werden
können. Auch meine zwei Jahre später ausgestrahlte Sendereihe
‚Digitaltechnik – eine Einführung‘, bestehend aus ebenfalls 13 Folgen
und vier Seminaren, die vom VDI veranstaltet wurden, erwies sich zwar
als Einstieg in das digitale Zeitalter, aber das was sich heute bis hin
zur ‚Künstlichen Intelligenz‘ entwickelt hat, konnte kaum voraussehbar
sein. Insbesondere die sozialen Medien ermöglichen zwar, dass der
einzelne Mensch noch niemals zuvor über so viel Informationen verfügen
konnte wie heute. Anfangs glaubte man, das würde die Demokratie stärken.
Doch genau das Gegenteil ist der Fall. eine psychologische und
soziologische Eigenschaft des Menschen – ich nenne sie die selektive
Wahrnehmung – hat dazu geführt, dass sie in der Regel nur das aufnehmen,
was in ihr eigenes Weltbild passt, verbunden mit allen Vorurteilen. Die
Folge ist, geschickte Demagogen und verbrecherische Elemente können die
Meinungsbildung so beeinflussen, dass wissenschaftliche Relevanz und
physikalische und soziologische Gesetzmäßigkeiten offenbar keine Rolle
mehr spielen was die öffentliche Meinung anbelangt. Hinzu kommt, dass
gefühlsgesteuerte Menschen in ihrem täglichen Nachrichtenkonsum
suchtgesteuert sind und sich wie durch den Rattenfänger von Hameln
beeinflussen lassen. Dann kommt es dazu, dass – unterstützt durch
automatische E-Mails und Fake News – das Urteilsvermögen so
beeinträchtigt wird, dass Autokraten wie Trump in den USA, Bolsonaro in Brasilien, Erdogan in der Türkei und Orbán in Ungarn und Duda in Polen u. a. ein leichtes Spiel haben und sozusagen das postfaktische
Zeitalter einläuten konnten. Das Beispiel macht immer mehr Schule und
unterhöhlt vernunftbezogene Politik, wie das im BREXIT zum Vorschein
gekommen ist. Mit Demokratie im ursprünglichen Sinne hat das nichts mehr
zu tun.

Um ein wenig gegen zu steuern, unterhalte ich seit 15 Jahren diese
Homepage, die übers Internet große Verbreitung finden, aber seit zwei
Jahren auch eine offizielle Seite bei Facebook, wo ich niemals private
Informationen verbreite, sondern ausschließlich unter dem Titel ‚Der
Vernunft eine Chance‘ Kommentare, die die Widersprüche in der Politik im
Verständnis der Wissenschaft und vielen anderen konterkarieren soll.
Immerhin gelingt es mir über Facebook teilweise über 200 000 Bürger
anzusprechen. Doch mir ist bewusst, dass das nur einen Tropfen auf den
heißen Stein darstellt.

Dass ich mit meiner Skepsis nicht allein dastehe, beweist der folgende Artikel aus Österreich

Jean Pütz

2018: Kritik an Handys und Social Media

Wissenschaftlich belegte Smartphone-Sucht, Extremismus, Fake News und strengerer Datenschutz

(pte001/29.12.2018/06:00) – Kaum eine andere Erfindung hat den Alltag
in den vergangenen Jahren so drastisch verändert wie das Handy. Doch
Vorsicht: Smartphones haben echtes Suchtpotenzial, wie Experten 2018
vielerorts feststellen mussten. Eine ähnliche Schattenseite verorten sie
auch bei sozialen Medien wie Facebook und Co. Deren Nutzung kann aber
nicht nur abhängig machen, sondern ist auch aufgrund des dort
verbreiteten Hasses und Extremismus zunehmend problematisch. Erschwerend
hinzu kommt die Tatsache, dass die diversen Anbieter das Problem von
Fake News genauso wenig in den Griff bekommen wie den Datenschutz.

Erschreckendes Suchtverhalten

Handys sind als kleine mobile Alleskönner für viele Menschen
mittlerweile zu einem wichtigen Bestandteil ihres Lebens geworden.
Manche lieben ihr Smartphone sogar so sehr, dass sie sich lieber einen
Finger abschneiden lassen würden, als darauf verzichten zu müssen
(siehe: http://pte.com/news/20180703004 ). Erschreckend ist, dass ein Suchtverhalten in Bezug auf die
Handy-Nutzung vor allem bei Kindern und Jugendlichen zu beobachten ist.
Zwei Drittel der Eltern machen sich deshalb Sorgen um ihre Sprösslinge,
geben aber auch selbst zu, zu viel Zeit mit ihrem Mobiltelefon zu
verbringen (siehe: http://pte.com/news/20180824003 ).

Smartphone-Sucht verleitet Nutzer dabei oft auch zu besonders
unvernünftigem Verhalten. So zeigte etwa eine Studie der University of
Pennsylvania, dass jeder zweite US-Amerikaner auch dann im Auto
telefoniert, wenn Kinder im Alter von vier bis zehn Jahren mitfahren
(siehe: http://pte.com/news/20180713002 ). Jeder Vierte kann im Bett nicht die Finger vom Handy lassen und chattet selbst im Halbschlaf noch mit Freunden (siehe: http://pte.com/news/20181205001 ). Auch am Arbeitsplatz hinterlässt diese Entwicklung Spuren: 92
Prozent der Angestellten in den USA werfen alle 20 Minuten einen Blick
auf ihr Mobilgerät, um stets auf dem neuesten Stand zu bleiben (siehe: http://pte.com/news/20181011023 ).

Interessant ist, dass das Handy anscheinend generell immer seltener zum
Telefonieren benutzt wird. Die britische Netzagentur Ofcom bestätigte,
dass die Zahl der klassischen Telefonate auf mobilen Endgeräten 2017
erstmals zurückgegangen ist. „Sie werden wohl zunehmend durch die
Nutzung sozialer Netzwerke wie Facebook, Twitter und WhatsApp ersetzt“,
vermuten die Experten. Das sei nicht nur in Großbritannien so, sondern
auch in Deutschland und in anderen Industrieländern (siehe: http://pte.com/news/20180806003 ).

Hass und Extremismus

Gerade die sozialen Online-Medien standen 2018 in einem schlechten
Licht: erstens, weil auch hier immer mehr Experten vor einem
Suchtverhalten warnen (siehe: http://pte.com/news/20180227020 ) und zweitens, weil die verschiedenen Plattformen vielfach zur
gezielten Verbreitung von Hass und Extremismus beitragen. Das ist ein
Problem, das inzwischen auch von den politischen Entscheidungsträgern
erkannt worden ist. Die EU-Kommission hat deshalb im September einen
Gesetzesentwurf vorgestellt, der den Internetfirmen eine Stunde Zeit
gibt, um extremistische Inhalte von ihren Seiten zu entfernen –
ansonsten drohen hohe Geldstrafen (siehe: http://pte.com/news/20180912013 ).

Google, Facebook, Twitter und Co versuchen auch selbst, aktiv gegen
derart problematisches Material vorzugehen. Der Mikroblogging-Dienst
Twitter kündigte Mitte Oktober an, Tweets von Nutzern, die gegen die
Regeln des Unternehmens verstoßen, künftig unzugänglich zu machen
(siehe: http://pte.com/news/20181018016 ). Auch beim größten Netzwerk Facebook reagierte man endlich auf die
anhaltende Kritik, zu wenig gegen Hass und Verhetzung auf dem eigenen
Portal zu unternehmen. Eigenen Angaben zufolge sollen alleine im dritten
Quartal dieses Jahres rund drei Mio. terroristisch motivierte Beiträge
von der Seite entfernt worden sein (siehe: http://pte.com/news/20181109018 ).

Kampf gegen Fake News

Das Image der sozialen Medien wurde aber auch durch den anhaltenden
Kampf gegen Manipulation und Fake News weiter angekratzt. „Ein Erfolg
stellt sich bislang nicht ein, das Problem bleibt“, so das Urteil einer
Untersuchung mehrerer US-Universitäten (siehe: http://pte.com/news/20181105017 ). Twitter werde beispielsweise nach wie vor mit Falschmeldungen
geflutet – pro Tag sollen es eine Mio. Tweets sein, wie eine Analyse zum
Wahrheitsgehalt entsprechender Meldungen auf der Seite ergab (siehe: http://pte.com/news/20181005014 ). Die Mehrheit der Fakes werde dabei nicht von Menschen online gestellt, sondern automatisch erzeugt und verbreitet.

Dass die Verwendung von Bots im Zusammenhang mit irreführenden Postings
2018 rasant zugenommen hat, bestätigte eine Forschungsarbeit aus Oxford.
Diese hat Manipulations-Kampagnen von politischen Parteien in 48
Ländern entdeckt und berichtet davon, dass sie vor allem während
Wahlperioden deutlich zunehmen (siehe: http://pte.com/news/20180724002 ). In den USA sind es wenig überraschend die politisch rechts stehenden
Nutzer und Trump-Anhänger, die auf Facebook und Co bei der Verbreitung
von Fake News ganz vorne liegen (siehe: http://pte.com/news/20180207003 ).

Neue Datenschutzregeln

Manipulation ist nichtzuletzt auch ein Vorwurf, den sich die
Internetkonzerne angesichts der Ende Mai in Kraft getretenen
EU-Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) gefallen lassen müssen. Experten
des Norwegian Consumer Council stellten diesbezüglich Ende Juni
unmissverständlich klar, dass die aktuellen Datenschutz-Updates von
Firmen wie Google oder Facebook nicht mit den neuen EU-weiten Regeln
vereinbar sind. Ihrer Meinung nach zeige das „einen Mangel an Respekt
für Nutzer und eine bloß vorgegaukelte Kontrolle über persönliche Daten“
(siehe: http://pte.com/news/20180628024 ).

Die Einschätzung, dass die Privatsphäre der User besser vor möglichem
Missbrauch geschützt werden muss, scheint sich aber nicht nur innerhalb
der EU, sondern auch der USA immer stärker durchzusetzen. Dort legte die
Interessenvertretung für Verbraucherschutz U.S. PIRG im April einen
Vorschlag für strengere Regeln vor, der gewissermaßen eine „DSGVO light“
darstellt (siehe: http://pte.com/news/20180411003 ).

Schrift und Präferenz für mobiles Internet stützen alte Technologie
 
Fax: in Japan immer noch Top (Foto: pixelio.de, brit berlin)

Tokio (pte018/11.06.2012/13:45) – Während Faxgeräte in anderen Ländern zunehmend von E-Mail verdrängt werden, baut ausgerechnet Hightech-Nation Japan weiterhin auf die altmodisch anmutende Möglichkeit zur Dokument-Übermittlung. Sowohl Unternehmen als auch Privatpersonen halten ihre Fax-Geräte für unverzichtbar. 59 Prozent der japanischen Haushalte verfügen über ein Fax, wie die Washington Post berichtet. Zum Vergleich: in den USA waren sogar in den frühen 1990er Jahren nur fünf Prozent der Eigenheime mit Fax-Apparaten ausgestattet. Ein Grund für die Loyalität der Japaner ist ihre Schrift, die sich lange nicht mit Computern vertragen hat.

"In Österreich ist die Verwendung rückläufig. Seit der Einführung von Breitbandverbindungen werden Faxe fast nur noch im Geschäftsbereich verwendet, da sie im Gegensatz zu E-Mails rechsgeschäftlich wirksam sind. Genaue Zahlen sind schwierig zu erheben, da ein Fax technisch dasselbe ist wie ein Anruf", heißt es aus der Rundfunk und Telekom Regulierungs GmbH http://rtr.at auf Nachfrage von pressetext.

Komplexe Schrift

"Bis 1985 waren die Eingabesyswteme für Japanisch sehr umständlich. Erst dann hat Apple das erste brauchbare System entwickelt. Die japanische Schrift ist aus der chinesischen und zwei einheimischen Schriften zusammengesetzt. Für viele Begriffe gibt es zwei Leseweisen, die chinesische und die japanische, je nach Kontext", sagt Sepp Linhart, Leiter des Instituts für Ostasienwissenschaften der Universität Wien http://univie.ac.at , gegenüber pressetext. Heute geben Japaner die Wörter mit lateinischen Buchstaben ein und wählen aus Vorschlägen das richtige Zeichen aus, falls es verschiedene Möglichkeiten gibt, erklärt der Experte.

"In Japan wird noch mehr mit der Hand geschrieben, auch wenn das jetzt langsam zurückgeht. Mit dem Faxen einer Handschrift ersparen sich Japaner den Schritt der Übertragung mit lateinischen Buchstaben", so Linhart. Auch bei der Katastrophe in Fukushima kommunizierten die Betreiber der AKWs teilweise via Fax mit der Regierung in Tokio. In anderen Ländern, deren Schriftsysteme ähnlich sind, etwa China, hat sich die Fax-Technologie nicht so gut gehalten wie in Japan.

Rezepte per Fax

"Es gibt eine berühmte Theorie, nach der es zwei Japans gibt. Das Hightech-Wunderland und das langsame, innovationsfeindliche Reich", spekuliert der in Japan lebende Analyst Serkan Toto gegenüber der Washingtonm Post. Durch das traditionelle Ansehen, das die Handschrift genießt, hinkt der Gebrauch von Computern tastsächlich hinter anderen westlichen Ländern her. Das liegt auch daran, dass die Regierung in Japan ihr Monopol auf Telefonleitungen lange behalten hat. Das hat die Verbreitung von billigem Breitband gehemmt. Die Japaner surfen deshalb heute am liebsten von ihren Smartphones aus.

"Viele Haushalte sind schlicht nicht ans Internet angeschlossen", sagt Stanford-Forscher Andrew Horvat. Das mache das Fax vielerorts zur praktikabelsten Möglichkeit zur Kommunikation. Auch der öffentlich-rechtliche Rundfunk setzt in Japan noch auf Fax. Eine Sendung für Gesundheitsbelange bietet Sehern die kostenpflichtige Möglichkeit, sich Rezepte nach Hause faxen zu lassen. 491.000 Japaner machen davon Gebrauch. Zwar zeichnet sich auch in Japan langsam ein Rückgang der Fax-Verwendung ab, noch ist de Technologie aus dem Alltag aber nicht wegzudenken.