Sources/Lexikon/Computer

Egal, wo sie später arbeiten.

Ungefähr so wird Ihr Arbeitsplatz aussehen:

Für Unternehmen bedeutet Produktivität heute, Wege für eine effiziente Interaktion zwischen Mitarbeitern und Computer zu bereiten. Mehr noch, Unternehmen suchen Wege, nach denen Mensch und Computer einander „seamless“ ergänzen: der Mensch bringt seine Kreativität ein, der Computer seine Daten und Rechenleistung.

So hat der Schachcomputer Deep Blue zwar Garri Kasparow im Schach geschlagen, aber bei einem späteren „free-style“ Schach-Turnier besiegten zwei Amateure mit drei Schachcomputern wiederum ein Feld aus Großmeistern und Schachcomputern (→ The cyborg-chess-players).

Chancen und Risiken

Computer können Menschen beim Beherrschen von Komplexität helfen.

Unternehmen können damit komplexere Produkte anbieten und den Mehrwert Ihrer Produkte durch bessere Abstimmung mit dem jeweiligen Kundennutzen erhöhen. Mitarbeiter werden von Routine-Aufgaben entlastet. Und übernehmen es statt dessen, Beziehungen herzustellen: sie bringen Informationen, Fakten, Konzepte in neuen, originären Variationen zusammen.

Für die Menschen in diesen Unternehmen heißt das:

• die homogenen Wissens- und Qualifizierungswege traditioneller Bildungskonzepte – vorgegeben durch starre Curricula - verlieren an Wert;
• die individuelle, selbstorganisierte und kreative Lösungskompetenz, die den strategischen Unternehmenszielen folgen, ist gefragt.

Dieses neue Anforderungsprofil macht unser Leben um einiges komplizierter.

Und anstrengender.

Und weniger durchschaubar.

Denn "Lösungskompetenz" erfordert mehr als "Wissen". Es erfordert ein übergeordnetes Verständnis für das Konzept des jeweiligen Wissens. Für Ingenieure heißt das: es reicht nicht mehr, eine Formel richtig anzuwenden. Gefordert ist die Einordnung der Formel in ein Wertesystem, bei dem Relevanz und zulässiger Anwendungsbereich deutlich werden.

Ein konkretes Beispiel:

Wissen		Kompetenz
... ist charakterisiert durch die Fähigkeit, Gelerntes anwenden zu können: Sie "wissen", welche Formel Sie für die Knicklast F* eines Stabes unter den klassischen Randbedingungen verwenden müssen und welche Größen in die Rechnung eingehen: $F^{*}=\displaystyle {\frac {E\;I}{\ell _{E}^{2}}}$. Und Sie können das richtige Ergebnis angeben.		... ist charakterisiert durch die Fähigkeit, dieses Wissen in Bedeutungs-Zusammenhänge zu stellen: Sie können Knicken als Phänomen einordnen, bei dem im Gegensatz zur "üblichen" Mechanik aus den Modulen der Technischen Mechanik 1-3 das Gleichgewicht am verformten System angesetzte wird: und das System beim Erreichen der Knicklast schlagartig sein Antwortverhalten ändert: es knickt aus.

Wissen führt also für Unternehmen zu schnellen, verlässlichen Ergebnissen. Es ist unbrauchbar, wenn das Problem in anderer Form kommt, als gewohnt.

Kompetenz erlaubt die Einordnung des Problem in einen Bedeutungs-Zusammenhang: welche Herangehensweise an ein Problem ist richtig? Unmittelbar führt sie nicht zu Rechen-Ergebnissen.

Ein Beispiel weiter unten zeigt, wieso der Unterschied für Unternehmen zählt.

Im Fall des Wissens- und/oder Kompetenz-Erwerbs ist klar: jeder Mensch muss in seiner lebenslangen Berufsqualifikation entscheiden, welchen Schwerpunkt sie oder er setzt. Denn: Kompetenzen zu erwerben erfordert mehr Energie, als das Lernen von Wissen. Es macht das Lernen komplexer und anstrengender. Dabei ist unsere Lebensenergie endlich. Wir müssen entscheiden, was wir neu lernen wollen und was nicht.

Wir haben die Wahl - oder - wir müssen wählen.

Keine Wahl haben wir, wenn der Computer in andere Bereiche unseres Lebens eingreift: Ob wir bei einem Unternehmen eingestellt werden oder unseren Job verlieren, ob unsere Ideen am Markt erfolgreich sein können oder welche Spieler in den Kader der Fußball-Nationalmannschaft aufgenommen werden - das entscheiden zu einem immer größeren Maß Computerprogramme (→ O'Neil 2016). Was in der Welt geschieht wird - nicht nur durch Computer - undurchschaubarer und dem eigenen Handeln immer mehr entzogen.

Damit unser Gehirn unter diesen Umständen noch funktionieren kann, muss es die Komplexität der auf es einstürmenden Eindrücke und Anforderungen reduzieren. Zum Beispiel, indem wir den Kopf in den Sand stecken (→ Hüther 2018): wir verdrängen, lenken uns ab, regen uns künstlich auf oder wir tauchen einfach in virtuelle Welten ab.

Und davon können wir krank werden:

Denn eine erlittene Enttäuschung können wir mit einer Flasche Wein für den Abend verdrängen - oder jeden Abend eine Flasche Wein trinken und zum Alkoholiker werden.

Wir können uns nach dem Job mal mit YouTube-Videos ablenken oder in jeder unbeaufsichtigten Minute im Netz abtauchen und den Kontakt mit unserer Umwelt verlieren.

Computer bergen Risiken und Chance, die gerade in diesem Jahrzehnt deutlich hervortreten.

Auf dem Weg vom Wissen zur Kompetenz

Wenn es stimmt, dass unser Erfolg im Erwerbsleben in steigendem Maß auf unserer Kreativität, Fantasie und Orginalität beruht, dann müssen wir das für uns Ingenieure übersetzten.

Was das für Ingenieure bedeutet, versuche ich an einem konkreten Beispiel zu zeigen:

Ihre fiktive Firma baut Stretch-Limousinen. Bei Ihrem neuesten Produkt – einer Smart-Stretch-Version– krumpelt das Blech in der Dachmitte.

Wo kommen die Beulen her? Ein Kollege erzählt Ihnen irgendetwas mit Knicken.

Wissensdimension

Kompetenzdimension

Im Unterricht zu TM-2 haben Sie die Euler‘schen Knickfälle gelernt. Allerdings ist hier nicht klar, was das Dach mit einem Stab zu tun hat und was E, I, ℓE und F in diesem Problem sind. Ihr Finite Elemente-Modell des Problems zeigt Druckspannungen im Dach, die weit unterhalb von den zulässigen Vergleichsspannung liegen. Sie brauchen jemand, der das Problem für sie löst. Der Wert Ihres konkreten Wissens für das Unternehmen ist gering.

Sie erinnern sich, dass Knicken zu einer Theorie gehört, bei der man das Gleichgewicht am verformten System ansetzt (Finite Strain Theory). Sie erinnern sich, dass klassische Finite Elemente-Modelle als Standard das Gleichgewicht am unverformten System ansetzen (das ist die Infinite Strain Theory). Also müssen Sie bei Ihrem FE-Modell für die Smart-Stretch-Version nach „Finite Strain Theory“ oder "Geometric Nonlinearity" suchen – und mit dieser Option neu rechnen. Sie wissen aber auch, dass Sie damit ein nichtlineares Problem lösen müssen. Sie können berücksichtigen, dass der Lösungsaufwand dramatisch ansteigen wird (Stunden oder Tage statt Minuten) und Sie bei der Lösung nach einer numerischen Verzweigung in den ausgeknickten Zustand suchen müssen. Sie wissen, wie Sie Ihr Problem lösen können und die Komplexität der Lösung einschätzen. Der Wert Ihrer Kompetenz für das Unternehmen ist hoch.

Computer in Aufgaben zur Technischen Mechanik einsetzen

"Computer" hießen in den USA bis in die 70er Jahre hinein Menschen, die vorgegebene mathematische Rechnungen durchführten. Der Film "Hidden Figures" zeigt die Arbeit von drei Frauen - Colored Computers - bei der NASA. Mit diesen Frauen - und einem der ersten IBM-Mainframe Computer - kommt Bewegung in die tradierte Welt der männlichen Ingenieure. Die drei Frauen schaffen es, gegebene Konzepte und Informationen zu neuen, kreativen Lösungen zu verknüpfen. Hier der zentrale Film-Clip, der mit der Aufforderung "Let's Type it up" endet.

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Was hier medial aufbereitet daherkommt,, ist typisch für Innovationen - besonders im Umfeld des Computers. Neue Erkenntnisse brauchen einen Nährboden aus vielen Zutaten, z.B. einer neuer Technologie, den richten Menschen und ihren Kompetenzen sowie dem passenden Umfeld.

Ingenieure waren es also zuerst, die sich mit Hilfe des Computers unliebsamer Routine-Rechenaufgaben - wie den folgenden - entledigen wollten.