De bron van Floridi’s vierde revolutie

Pas sinds heel kort zijn onze vooruitgang en de voorspoed grotendeels afhankelijk van het efficiënte management van de levenscyclus van informatie.” (Floridi, Informatie)

We kunnen wel spreken van een tsunami aan data en informatie die dagelijks over ons wordt uitgestort. Als er problemen zijn dan komt dat meestal door een gebrek ergens in de levenscyclus van informatie. Het wordt niet (op tijd) geleverd, het wordt niet goed verwerkt, het wordt niet goed ontvangen, niet goed bewaard, of juist te lang bewaard, of het wordt onrechtmatig gebruikt. “Ik had niet de juiste informatie” is zo’n beetje het standaard antwoord waarmee bestuurders en politici die ter verantwoording worden geroepen voor hun besluit of nalatigheid de verantwoordelijkheid van zich af werpen. En meestal pikken we het nog ook als een legitiem argument: het is het systeem. Het hebben van een verantwoordelijke functie wordt vaak uitsluitend toegegeven ter motivatie van het ontvangen van een boven-modaal salaris.

Alles is informatie. Maar hoe zag de wereld eruit voordat er informatie was?

Volgens Floridi hebben de computerwetenschappen en de informatie- en communicatietechnologie een vierde revolutie teweeggebracht. Een revolutie wordt volgens hem veroorzaakt door een fundamentele verandering in wetenschappelijk inzicht; een verandering die zowel ‘intern’ als ‘extern’ is. Intern omdat ze de visie op ons zelf verandert. Extern omdat ze de visie op de wereld verandert. De informatierevolutie werd voorafgegaan door drie eerdere revoluties. Floridi verbindt die met de namen van drie grote wetenschappers: de eerste met Copernicus, de tweede met Darwin en de derde met Freud. Natuurlijk kun je, net als Floridi zelf doet, vraagtekens plaatsen bij de bewering dat dit nu net de revolutionaire geesten zijn die het mensbeeld en het wereldbeeld radicaal zouden hebben veranderd. Waarom niet Descartes? Of Frege?

Voor Floridi is Alan M. Turing de wetenschapper die het meest representatief is om zijn naam aan de vierde revolutie te verbinden. Turing, de vader van de informatica, de man die samen met o.a. I.J. Good in Bletchley Park de code van de Enigma machine ontdekte. De man die een experiment bedacht waarmee we zouden kunnen uitmaken of een machine intelligent is (the Turing game). De man die een eenvoudig machine model maakte, de Turing machine, waarmee precies al die taken kunnen worden uitgevoerd die volgens onze intuïtie ‘berekenbaar’ zijn. Talloze alternatieve voorstellen zijn gedaan voor manieren die dit intuïtieve begrip van berekenbaarheid zouden vastleggen. Ze bleken allemaal equivalent met Turing’s machine.

Niemand zal de waarde van Turing’s werk voor de ontwikkeling van de computerwetenschap willen ontkennen. Toch denk ik dat als het om de bron van de infromatierevolutie gaat, we moeten zoeken naar een moment in de moderne wetenschap waarop we met recht kunnen spreken van een omkering, van een revolutionair idee. Ik meen dat we daarvoor terug moeten gaan naar het eind van de 19de eeuw. Daar vinden we een paradigmatische verandering in het wereldbeeld, de overgang van de mechanisering van het wereldbeeld, die volgens de beroemde studie van Dijksterhuis een mathematisering bleek te zijn, naar een informatisering die uiteindelijk leidde tot de huidige automatisering, naar een wereld die zich laat beschrijven als Floridi’s infosfeer.

De omkering van het commutatieve diagram van Herz

De Duitse natuurkundige Heinrich Hertz (1857-1894) stierf op 36 jarige leeftijd aan de gevolgen van een bloedziekte. Veel te vroeg, vond ook Von Helmholtz die de Vorrede schreef in Hertz’ belangrijke postuum uitgegeven Prinzipien der Mechanik. Hertz was een genie. Het lukte hem met zijn oscillator de reeds door Maxwell voorspelde elektromagnetische golven op te wekken. Daarmee bevestigde hij de theorie van James Maxwell (1831-1879) uitgedrukt in een stelsel van wiskundige vergelijkingen die het verband aangeven tussen magnetische velden en electriciteit. Over zijn ontdekking merkte Hertz eens op:

Het is van geen enkel nut… Het is slechts een experiment dat bewijst dat Maestro Maxwell gelijk had. We hebben slechts deze mysterieuze elektromagnetische golven die we met het blote oog niet kunnen zien, maar ze zijn er wel.” Toen één van zijn studenten hem vroeg: “Wat nu?” antwoordde hij: “Niets, denk ik.” 

Hertz stierf net voordat de Italiaanse uitvinder en ondernemer Guglielmo Marconi (1874-1937) anders aantoonde. In 1890 begon deze Guglielmo, hij had een hekel aan school, op zijn zolderkamertje te experimenteren met radiogolven. Na jarenlang gepiel lukte het hem met door hemzelf gemaakte zend- en ontvang-apparatuur draadloos een signaal over een afstand van wel 2400 meter te sturen. De geboorte van de draadloze telegrafie. Wie kan zich niet de fascinatie herinneren toen hij met zijn zelf inelkaar gesoldeerde luciferdoosje-ontvanger met een zelfgemaakte inductiespoel de eerste signalen uit de ether opving? Ik nog wel: “ik hoor stemmen!” Ik vond het een wonder.

Omdat de Italiaanse regering geen brood zag in Marconi’s experimenten, vertrok hij naar Engeland. De Britse post zag er wel wat in. Om een lang verhaal kort te maken: op 27 maart 1899 werden de eerste berichten van Frankrijk over het kanaal naar Engeland verstuurd. In 1901 toonde Marconi aan dat radiogolven geen last hebben van de kromming van de aarde. Op 12 december van dat jaar werden de eerste morse-signalen die vanuit Cornwall verzonden werden in New Foundland ontvangen. Over de Atlantische Oceaan, een afstand van zo’n 3200 kilometer. Het eerste draadloze intercontinentale communicatiekanaal met radiogolven was geboren. Het is het begin van de versnelde ontwikkeling van een wereldwijd informatie- en communicatienetwerk.

Een informatiekanaal is nog geen computer. Daarvoor is nog een ander revolutionair idee nodig. Ook daarvoor gaan we terug naar de fysica van Herz.

De werkelijkheid als systeem

Sinds het einde van de 19de eeuw veranderde de werkelijkheid van de natuurwetenschap (‘science’) in een systeem dat bestaat uit deelsystemen omgeven door andere systemen waarmee ze interacteren. Een systeem bevindt zich in een toestand en verandering is verandering van toestand. Potentialiteit en veranderlijkheid wordt gerepresenteerd door een veld van mogelijke toestanden. Een onderscheid tussen een actief zelf of een passief zelf is volgens deze opvatting niet mogelijk. Het zelf van een systeem is geen echte substantie. De toestanden van het systeem is een verzameling van mogelijke waarden van zekere parameters, die staan voor grootheden als snelheid, massa, plaats. De waarden van deze parameters veranderen volgens bepaalde natuurwetten. De notie oorzaak is problematisch in dit wereldbeeld. Het systeem is niet zelf oorzaak van de afgrenzing van zijn omgeving, een kenmerk van levende organismes. Oorzakelijkheid komt overeen met wetmatigheid van gedrag. Oorzaak is in de ogen van de moderne wetenschap een metafysisch begrip. En dat geldt al helemaal voor de idee van causa sui, als iets dat bron is van zijn eigen activiteiten. We zien dat in Floridi’s metafysica van informatie dit idee weer herleeft.

Het commutatief diagram van Herz

Een commutatief diagram is een schema zoals hieronder.

Een commutatief diagram voor de binaire implementatie van de decimale optelling

Dit diagram toont op schematische wijze hoe je het resultaat/gevolg van de optelling van twee decimale getallen (pijl naar rechts boven de blauwe streep) kan berekenen door deze twee eerst om te zetten naar twee binaire getallen (pijl naar beneden), daarop de methode/regels voor de binaire optelling uit te voeren (pijl naar rechts onder de streep) en het resultaat daarvan weer om te zetten naar het decimale getalstelsel (pijl naar boven).

De volgende tekst komt uit Heinrich Herz’ Prinzipien der Mechanik (1894).

“We maken voor onszelf inwendige beelden of symbolen van de uitwendige voorwerpen/toedrachten, en we maken ze wel zodanig dat de denknoodzakelijke gevolgen van de beelden steeds weer de beelden van de natuurnoodzakelijke gevolgen van de afgebeelde voorwerpen/toedrachten zijn.” (Zie figuur voor de Duitse tekst.)

Uit: Prinzipien der Mechanik (H. Herz, 1894)

Deze gedachtegang kunnen we schematisch door middel van het volgende commutatieve diagram voorstellen

Schema van Herz’ beeld van de fysica

De correspondentie tussen denkprocessen en natuurprocessen wordt uitgebuit in de denkende/rekenende machine. De logische AND-schakeling is een logische schakeling omdat de wiskundige relatie tussen de waarden van de invoervariabelen en de uitvoervariabele correspondeert met de tabel van de logisch and operatie.

Het kanaal wordt een programmeerbare machine, zodra de ingevoerde tekens niet alleen de toestand van het kanaal bepalen die aan de ontvangstkant worden uitgelezen, maar wanneer deze tekens het kanaal in een toestand brengen waardoor een fysisch proces in gang word gezet dat overeenkomt met de betekenis die in de tekens is uitgedrukt.

Feiten en Informatie

“De wereld is alles wat het geval is”. Zo begint Wittgenstein zijn Tractatus. In het Duits: “Die Welt ist alles was der Fall ist”. In het Engels wordt dit wel vertaald als:

The world is the totality of facts.”

Maar is dat altijd zo geweest?

Hoe zag de wereld eruit voor dat er feiten waren? Hoe zag de wereld eruit voor dat er informatie was? Hoe zag de werkelijkheid eruit voor dat er sprake was van toestanden, feitelijke toestanden en informatie als soort van reële objecten? Hoe zag de wereld eruit voordat kennis zodanig geobjectiveerd was dat het een doel werd van onderzoekprojecten?

Wij vinden het heel normaal om te zeggen dat we feiten of informatie willen. Maar hoe was dat vroeger, toen die begrippen nog niet bestonden?

We worden ons ervan bewust dat de geschiedenis onze geschiedenis is. Dat wil zeggen dat de geschiedenis als activiteit als beschrijving van hoe het was zelf een onderdeel is van de geschiedenis van diezelfde activiteit maar nu als die welke beschreven wordt.

In zijn The Invention of Science is David Wootton op zoek naar de oorsprong van de nieuwe wetenschap. In het hoofdstuk Facts schrijft hij.

We take facts so much for granted that there have been few attempts to write their history, and none of them satisfactory. Yet, our culture is as dependent on facts as it is on gasoline. It is almost impossible to imagine doing without facts, and yet there was a time when facts did not exist.” (Wootton, 2016, p.252)

Wat is een feit? Een feit is een ding dat werkelijk gebeurde of dat werkelijk het geval is. Zo luidt een woordenboekdefinitie. Dat komt overeen met het gebruik van de term in de Tractatus.

Is een feit niet hetzelfde als een toedracht in het diagram van Herz? In hoeverre hoort de beschrijving van het feit tot het feit? Is een feit niet iets dat het beeld van de toedracht ook al in zich heeft? Een feit zegt wat werkelijk gebeurde. Het is de (beschrijving van de) werkelijkheid zoals deze gekend wordt. Bij Ronald Barthes zien we die dubbelheid in het begrip terug:

The fact can only have a linguistic existence, as a term in a discourse, and yet it is exactly as if this existence were merely the ‘copy’, purely and simply, of another existence situated in the extra-structural domain of the ‘real’. (Barthes, The Discourse of History, 1967).

Volgens Barthes heeft het feit die dubbele kant: het is een talig object, en tegelijk pretendeert het een ‘kopie’ van iets anders te zijn, van iets dat gesitueerd is in het buiten-structurele domein van ‘de werkelijkheid’.

Er is een overeenkomst tussen Barthes’ feit en de relatie tussen beeld en toedracht in het diagram van Herz.

De dubbelheid die we zowel bij Herz als bij Barthes aantreffen zien we ook in Floridi’s begrip van semantische informatie en de kwestie of dit waarheidswaarde heeft. Ik heb de neiging hier ook te spreken van een waarheidspretentie van informatie. Informatie pretendeert evenals Barthes’ fact de waarheid af te beelden.

In de Tractatus schetst Wittgenstein een zelfde dubbelheid van feiten. Zijn tweede hoofdstelling luidt: “Wat het geval is, het feit, is het bestaan van connecties.”. Hiermee drukt hij de structurele natuur van het feit uit. In zijn laatste stelling zegt Wittgenstein dat er weliswaar een ‘werkelijkheid’ bestaat buiten deze feiten, een extra-structural domain of the ‘real’, in de woorden van Barthes, maar daarover kan niet gesproken worden.

Bij Wittgenstein, is de relatie tussen beeld en toedracht, tussen taal (proposities) en werkelijkheid, als die tussen een binaire en een decimale code. Wat daarbuiten is, de wereld van de getallen is onbereikbaar.

Volgens de historicus Wootton begonnen feiten te bestaan rond 1700. Hume maakte onderscheid tussen twee soorten objecten van onderzoek. De wiskundige relaties tussen gedachten enerzijds en de “matters of fact” anderzijds. Daarmee werd kennis meteen een probleem. Wat wij denken te weten weten we niet zeker. Kennis is iets dat we nog niet hebben. Een onbereikbaar ideaal van statistisch onderzoek op basis van gegevens, ‘matters of fact’, van feitenonderzoek.

De automaat

In de programmeerbare machine, die een taalmachine is, maken we technisch gebruik van het correspondentieprincipe zoals dat in Herz’ diagram wordt uitgedrukt. De natuur wordt zodanig ingericht dat deze werkt als implementatie van de beelden die we in het programma uitdrukken. Wat de machine verwerkt is informatie. De zin en betekenis daarvan ligt buiten de informatie-verwerkingsprocessen. Die behoren tot een andere extra-structural reality. Een werkelijkheid zonder welke informatie van gen enkel nut is.

Conclusie

De bron van de informatie-revolutie vinden we in de omkering en uitbuiting van het correspondentieprincipe zoals dat in Herz diagram wordt uitgedrukt. Het informatie begrip in haar moderne betekenis is onderdeel van een cluster van begrippen waartoe ook ‘toestand’ en ‘feit’ behoren. Direct daarmee samen hangt het moderne kansbegrip waarvan Ian Hacking de opkomst heeft beschreven in “The Emergence of Probability”.

Bronnen

Luciano Floridi (2014).Informatie. Elementaire deeltjes 11. Amsterdam University Press B.V., Amsterdam, 2014. Vertaling van Information : a very short introduction uit 2010.

Hertz, Heinrich (1894). Die Prinzipien der Mechanik in neuen Zusammenhange dargestellt. Mit einen Vorworte von H. von Helmholtz

Wootton, David (2015). The Invention of Science. A new history of the scientific revolution. Penguin Book, 2015.

Published by

admin

Rieks op den Akker was onderzoeker en docent kunstmatige intelligentie, wiskunde en informatica aan de Universiteit Twente. Hij is gepensioneerd.

Leave a Reply