1955 – 360°-Filmsystem: Circarama


Zylindrisches 360°-Multikamera- und -Multiprojektoren-Filmsystem. Es steht in der Tradition von Raoul Grimoin-Sansons Cinéorama und wird unter der Leitung von Roger Broggie und Ub Iwerks für Walt Disney entwickelt. Im damals neu errichteten Freizeitpark Disneyland in Anaheim kommt es mit dem Film A Tour of the West (USA 1955, R: P. Ellenshaw) erstmalig zur öffentlichen Vorführung. Der zwölfminütige Farbfilm zeigt eine Autofahrt durch Städte und Landschaften des Westens der USA. Gefilmt wird im Circarama-Verfahren mit elf 16 mm-Kameras, die kreisförmig auf einer Platte positioniert werden und synchron gestartet werden können. Die gleichnamige Vorführstätte ist ein Rundbau mit 12 m Durchmesser, an der Innenwand ausgestattet mit einer 3 m hohen Leinwand samt Öffnungen und Trennbalken. Darin befinden sich elf Projektoren und projizieren das Bild auf die jeweils gegenüber montierten Leinwände. Der Ton wird auf vier Magnetspuren aufgenommen, sodass vier im Raum verteilte Lautsprecher Toneffekte aus verschiedenen Richtungen abspielen. Das Circarama-System wird in den darauffolgenden Jahren auch in Europa auf mehreren Ausstellungen vorgeführt und schrittweise weiterentwickelt: Das System Circle Vision 360 kann ab 1964 durch eine kompaktere Kameraeinheit aus neun 35 mm-Kameras und einem Spiegelsystem eine höhere Bildqualität erreichen. – Kaim Bozkurt

Literatur / Quellen:

  • Piccolin, Lucas: „Rundumkinos. Vom Panorama zu 360°-Filmsystemen.“. In: Medienwissenschaft / Hamburg: Berichte und Papiere 78 (2007)
  • Nilsen, Sarah: Projecting America, 1958. Film and Cultural Diplomacy at the Brussels World’s Fair, Jefferson, North Carolina/London: MacFarland and Company 2011, S. 60–80

Weblinks:

🖙 Mediarep: Rundumkinos. Vom Panorama zu 360°-Filmsystemen.
🖙 Wikipedia Circle-Vision 360°

Schlagwörter: 360°, Ästhetik, audiovisuell, begrenzte Allheit, bildvisuell, faktual, fiktional, Film, Gesamtprojektion, geschlossen, haptisch, Immersion, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Naturpanorama, Panoramabild, Rahmenexpansion, Rundband, Rundbau, Technik, Unterhaltung, Zugleichspräsentation

1955 – Todd-AO, 70 mm-Breitwand

Am 13. Oktober 1955 feiert Oklahoma! (USA 1955, R: F. Zinnemann) seine Weltpremiere. Es ist der erste mit dem Breitwandfilmformat Todd-AO aufgeführte Film. Das von Mike Todd initiierte Format, das ein Seitenverhältnis von 2,21:1 präsentiert, wird ausdrücklich dafür konzipiert, die Mängel von Cinerama zu überwinden. Todd-AO kann mit einem geringeren Aufwand gedreht sowie projiziert werden und erreicht dennoch eine hohe Bild- und Tonqualität. Auf dem 70 mm-Filmband sind die Bildspur (in 65 mm) und ein Magnettonstreifen untergebracht. Unter den Linsen, die für das Breitwandformat entwickelt werden, kann das Bugeye-Objektiv einen horizontalen Blickwinkel von 128° abdecken und entspricht so nahezu der panoramatischen Sicht von Cinerama. Allerdings zeigt sich schnell, dass narrative Spielfilme nicht dazu geeignet sind, größtenteils mit dem Bugeye-Objektiv gefilmt zu werden, sodass dieser Panoramaeffekt nur für wenige Aufnahmen in Todd-AO-Filmen verwendet wird. – Johannes Noss

Literatur / Quellen:

  • Lipton, Lenny: The Cinema in Flux. The Evolution of Motion Picture Technology from the Magic Lantern to the Digital Era, New York: Springer 2021, S. 567–572

Weblinks:

🖙 Wikipedia Todd AO

Schlagwörter: Ästhetik, audiovisuell, begrenzte Allheit, Bild, bildvisuell, Film, Gesamtprojektion, Großtableau, Immersion, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Rahmenexpansion, Technik, Überbreite, Unterhaltung, Zugleichspräsentation

1953 – Breitwandformat CinemaScope

CinemaScope ist ein von 20th Century Fox entwickeltes Breitwandformat. Es wird am 16. September 1953 mit der Weltpremiere des Spielfilms The Robe (USA 1953, R: H. Koster) vorgeführt. Der praktische und kostengünstige Vorteil dieses Breitwandsystems ist, dass es sich mit einem einzigen 35 mm-Projektor realisieren lässt und somit (anders als Cinerama) keine aufwändige Umrüstung der Kinos benötigt. CinemaScope verwendet das von Henri Jacques Chrétien entwickelte anamorphotische Verfahren. Das Bild wird bei seiner Aufnahme durch ein Okular horizontal gestaucht, sodass es auf einen 35 mm-Filmstreifen passt, und dann bei der Projektion durch ein zweites Okular entgegengesetzt gedehnt, um auf der Leinwand wieder in seinen eigentlichen Proportionen zu erscheinen. Nach dem Erfolg von The Robe wird das Format schnell zum Industriestandard, sodass es am Ende des Jahres 1954 alle Hollywood-Studios nutzen – abgesehen von Paramount, die mit VistaVision ein eigenes Verfahren entwickeln. Im Jahr 1957 sind in den USA und Kanada 85 % aller Kinos für CinemaScope ausgerüstet. Aufgrund von verschiedenen technischen Entwicklungen, zum Beispiel dem Hinzufügen eines Magnetstreifens für den Filmton, hat das Format immer wieder unterschiedliche Seitenverhältnisse wie 2,55:1, 2,4:1 oder 2,35:1. – Johannes Noss

Literatur / Quellen:

  • Lipton, Lenny: The Cinema in Flux. The Evolution of Motion Picture Technology from the Magic Lantern to the Digital Era, New York: Springer 2021, S. 545–554
  • Distelmeyer, Jan: „Recreation: CinemaScope und Electronic Hollywood. Eine Filmgeschichte unter Einfluss“. In: Film im Zeitalter Neuer Medien, Teil I: Fernsehen und Video, hg. von Harro Segeberg, München: Fink 2011, S. 251–278, S. 251–278

Weblinks:

🖙 Wikipedia

Schlagwörter: Ästhetik, audiovisuell, begrenzte Allheit, Bild, bildvisuell, Film, Gesamtprojektion, Großtableau, Immersion, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Rahmenexpansion, Technik, Überbreite, Unterhaltung, Zugleichspräsentation

ca. 1953 – Oktophonie: John Cage, Williams Mix

Uraufführung der seit 1951 entwickelten, kontingenz-sound-panoramatischen Komposition für acht Tonbandmaschinen und oktophone klangräumliche Darbietung. Ein Stück von Karlheinz Stockhausen mit dem Titel Oktophonie für eine entsprechende Lautsprecher-Kreispositionierung entsteht 1991. Eine kommerzielle Nutzung oktophoner Wiedergabe kommt jedoch, zumal schon Quadro sich nicht durchsetzt, nie ernsthaft in Betracht. – Johannes Ullmaier

Literatur / Quellen:

  • Ouzounian, Gascia: Stereophonica, Cambridge, MA: MIT 2020

Weblinks:

🖙 Wikipedia Williams Mix
🖙 Wikipedia Oktophonie

Schlagwörter: 360°, Ästhetik, auditiv, begrenzte Allheit, Gesamtprojektion, geschlossen, Immersion, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Rahmenexpansion, Rundband, Technik, Überbreite, Unterhaltung, Zentralblickpunkt, Zugleichspräsentation

1952 – Breitwandformat Cinerama


Von Fred Waller entwickeltes Aufnahme- und Projektionsverfahren, das mit dem 115-minütigen Travelogue-Film This Is Cinerama (USA 1952, R: M. C. Cooper) am 30. September 1952 öffentlich vorgestellt wird. Drei 35 mm-Projektoren werfen kreuzüber ein breites Bild auf eine halbkreisförmige Bildwand aus 1100 senkrecht stehenden Lamellen. So erreicht das Bild einen Winkel von 146° in der Breite und 55° in der Höhe. Ein weiterer Projektor mit 35 mm-Film, auf dem sieben Magnetspuren untergebracht sind, erzeugt im Zusammenspiel mit fünf Lautsprechern hinter der Leinwand und mehreren Effektlautsprechern einen stereophonen Ton, der gemeinsam mit dem überbreiten Seitenverhältnis von 2,68:1 eine Raumillusion erzeugen soll. Das Verfahren wird Anfang der 1960er-Jahre als Ultra Cinerama, Super Cinerama oder auch New Super Cinerama dahingehend weiterentwickelt, dass nun ein einziger Projektor mit 70 mm-Positiv das Breitwandverhältnis erzielen kann, sodass die Schwierigkeiten einer synchronen Simultanprojektion entfallen. Neben Werbefilmen werden sieben Kinofilme im Cinerama-Verfahren produziert. How The West Was Won (USA 1962, R: H. Hathaway/J. Ford/G. Marshall) ist der erste von zwei Spielfilmen, die im Drei-Linsen-Cinerama-Format produziert und vorgeführt werden, und zeigt panoramatische Bilder des US-amerikanischen Westens. Der erste Spielfilm im Single-Film-Cinerama mit einem Projektor ist It’s a Mad, Mad, Mad, Mad World (USA 1963, R: S. Kramer), gefilmt auf Ultra Panavision 70. – Kaim Bozkurt

Literatur / Quellen:

  • Waller, Fred: „The Archeology of Cinerama“. In: Film History 5 (1993), H. 3, S. 289–297, S. 289–297
  • Belton, John: Widescreen Cinema, Cambridge, MA: Harvard University Press 1992

Weblinks:

🖙 Wikipedia

Schlagwörter: Ästhetik, audiovisuell, auditiv, begrenzte Allheit, bildvisuell, faktual, fiktional, Film, Gesamtprojektion, Großtableau, Halbkugel, Halbrundband, Immersion, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Rahmenexpansion, Rundbau, Technik, Überbreite, Unterhaltung, Zugleichspräsentation

1949 – George Orwell, 1984


„Big Brother is watching you“. Klassische Roman-Dystopie des Panoptismus. In dem von Orwell als nahzukünftig beschriebenen Staat herrscht permanente Audio- und Visio-Heimüberwachung als fern- und realübertragungstechnisch modernisierte Ausbaustufe von Benthams Konzept einer zentralen Registratur möglichst aller, auch privatester Vorgänge bei den Subalternen durch eine permanent abwesend-anwesende, ihrerseits uneinsehbare Souveränitäts-Instanz. Diese erscheint allmächtig und bricht in Orwells Erzählung jeden Widerstand. Indes offenbart sich im paranoiden Sadismus, mit dem sie jeden abweichenden Gedanken und überhaupt jede vitale Regung verfolgen muss, sowie in der konstitutiven Geheimniskrämerei bezüglich ihrer eigenen Machtstruktur, Verlogenheit und Brutalität die kindische Hybris, logische Absurdität und parasitäre Schwäche, die Orwells historische Bezugspunkte, konkret vor allem den Stalinismus und den Nationalsozialismus, auf Dauer in die Selbstauflösung respektive Selbstzerstörung trieben. Realgeschichtlich gewährt die von Orwell im Kern erfasste ‚Schwarze Panoramatik‘ denen, die sie begehren – was seit jeher auch für Teile der (und innerhalb der) Überwachten gelten kann –, temporäre praktische Vorteile und Kontroll-(Lust-)Gewinne, so dass mit jeder neuen Generation und Medientechnik neue Implementierungen und lokale Überwachungsdiktaturen sprießen. Jenseits der damit einhergehenden Versteinerung bleibt als seh-logische Grenze allerdings die Allschau-Prätention per se. Denn es kann letztlich nur einen „Großen Bruder“ geben. Solange mehrere konkurrieren, bleibt jeder – und sei es ein Weltkonzern oder Riesenreichsregime – im Kern ein ‚kleiner Spanner‘, voller Angst, selbst ausgespäht zu werden. – Johannes Ullmaier

Literatur / Quellen:

  • Orwell, George: Neunzehnhundertvierundachtzig, Zürich: Diana 1950

Weblinks:

🖙 Wikipedia 

Schlagwörter: Allwahrnehmung, Ästhetik, audiovisuell, begrenzte Allheit, Bild, bildvisuell, Blicktransparenz, Buch, Didaktik, fiktional, Gesamtarchiv, Gesamtkompendium, Gesamtprojektion, Konzept/Idee, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, Organisation, Speicher, Technik, Text, textuell, Überwachung, Utopie/Dystopie, Zentralblickpunkt, Zugleichspräsentation, Zugriffspräsentation

1945 – Memex

In seinem Aufsatz As we may think entwirft Vannevar Bush mit Memex das Konzept eines universalen Gedächtnisspeichers: „A memex is a device in which an individual stores all his books, records, and communications, and which is mechanized so that it may be consulted with exceeding speed and flexibility. It is an enlarged intimate supplement to his memory.“ (Bush, „As we may think“, S. 106 f.). Obwohl in der vorgeschlagenen Weise nie im größeren Stil umgesetzt, bleibt Memex als Präfiguration der Hyperlink-Idee sowie aller späteren digitalen Lebens-Welt-Archive einer der folgenreichsten Impulse, den individuellen Kognitionsraum welt- und zeitpanoramatisch auszuweiten. – Johannes Ullmaier

Literatur / Quellen:

  • Bush, Vannevar: „As we may think“. In: Atlantic Monthly 176 (1945), S. 101–108

Weblinks:

🖙 Wikipedia
🖙 As we may think

Schlagwörter: begrenzte Allheit, Bild, Diagramm, Didaktik, faktual, geordnet, Gesamtarchiv, Gesamtdiagramm, Gesamtkompendium, Idealpanoramatik, Karte, Konzept/Idee, Medialpanoramatik, Medientechnik, offen, Organisation, schematisch, Speicher, symbolisch, Tabelle, Technik, Text, textuell, Überwachung, unbegrenzte Allheit, Unterhaltung, Utopie/Dystopie, Wissenschaft, Zugriffspräsentation

1939 – 180°-Filmsystem, Vitarama

Von Fred Waller entwickeltes panoramatisches Projektionsverfahren, das bei der Weltausstellung in New York öffentlich vorgeführt wird. Elf zusammenhängende Filme werden auf einer halbkreisförmigen Leinwand projiziert, die von einer muschelförmigen, offenen Kuppel abgeschlossen ist. Im Zweiten Weltkrieg wird das Verfahren zur Jagdfliegerausbildung angepasst und im Zielsimulationstraining genutzt, hierbei mit einem beweglichen, offenen Flugzeugcockpit vor einer gewölbten Projektionsfläche mit fünf Projektoren. 1949 führt Waller erstmalig öffentlich Kurzfilme mit seinem Vitarama-Verfahren vor. – Kaim Bozkurt

Literatur / Quellen:

  • Waller, Fred: „The Waller Flexible Gunnery Trainer“. In: Journal of the Society of Motion Picture Engineers 47 (1946), H. 1, S. 73–87, S. 73–87

Weblinks:

🖙 Wikipedia Waller

Schlagwörter: audiovisuell, begrenzte Allheit, bildvisuell, Film, Halbkugel, Immersion, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Panoramaflug, Rahmenexpansion, Technik, Unterhaltung, Zugleichspräsentation

1936 – Alan Mathison Turing, Spezielle und Universelle Turing-Maschinen

In einer im Mai 1936 bei der London Mathematical Society eingereichten und 1937 publizierten Arbeit definiert und erläutert Alan M. Turing (1912–1954) seine Idee der allgemeinen Symbole verarbeitenden Maschinen und begründet mit diesen rechnenden Maschinen („computing machines“) die bis heute darauf fußende Theorie der Berechenbarkeit („computability“). Mit diesen, ab dato nach ihm benannten speziellen Turing-Maschinen (TMn, Singular TM) und der in seinem Aufsatz detailliert beschriebenen „universal computing machine“ (dt. Universellen Turing-Maschine, UTM) sowie mit dem Einsatz eines Diagonalverfahrens, das an Georg Cantor (1845–1918) angelehnt ist (vgl. Wiener/Bonik/Hödicke, Einführung Turing-Maschinen, Kapitel 16 und 17), beweist Turing, dass das „Entscheidungsproblem“ in David Hilberts (1862–1943) formalistischem Programm zu einer mathematischen Logik keine Lösung haben kann. Hilbert hatte in den 1920er Jahren die schlichte Aussagenlogik durch einen „Funktionenkalkül“ dahingehend erweitert (Hilbert/Ackermann, Grundzüge der theoretischen Logik, Kapitel 3), dass sie neben den logischen Grundverknüpfungen, den Variablen für Aussagen und Gegenständen auch „Funktionenvariablen“ enthält. Mit dieser Formalisierung zur „Neubegründung der Mathematik“ sollte „jede mathematische Aussage zu einer konkret aufweisbaren und streng ableitbaren Formel“ werden (Hilbert, Grundlagen der Mathematik, S. 3). Drei hauptsächliche meta-mathematische Probleme ließen sich dadurch formulieren, womit Hilbert nach der „Widerspruchsfreiheit“ und „Vollständigkeit“ solcher „Axiomensysteme“ fragen konnte. Das dritte, das „Entscheidungsproblem im Funktionenkalkül“ (Hilbert/Ackermann, Grundzüge der theoretischen Logik, Kapitel 3, § 11) war von „grundsätzlicher Wichtigkeit“, da es die vollständige „logische Entwickelbarkeit“ der „Formeln“ aus „endlich vielen Axiomen“ garantieren sollte. Dieses Problem in Hilberts Spezifikation wäre gelöst, wenn ein Verfahren gefunden würde, das „bei einem vorgelegten logischen Ausdruck durch endlich viele Operationen die Entscheidung über die Allgemeingültigkeit bzw. Erfüllbarkeit erlaubt“. D.h., dass durch einen Formalismus abgeleitet werden kann, ob eine beliebig vorgelegte Formel eine „richtige Behauptung darstellt oder nicht“. Hilbert ging es in seiner „Beweistheorie“ darum, „das inhaltliche Schließen durch ein äußeres Handeln nach Regeln“ zu ersetzten (Hilbert, Grundlagen der Mathematik, S. 4). Acht Jahre blieb das Problem ungelöst, bis es von Turing mit seiner UTM und schon kurz vor ihm von Alonzo Church (1903–1995) mit seinem Lambda-Kalkül (1935/36) negativ entschieden wurde. Turing hat aufgezeigt, daß es kein allgemeines Verfahren gibt, um zu entscheiden, ob eine gegebene Formel 𝔄 des Funktionenkalküls K beweisbar ist, d.h., daß es keine Maschine geben kann, die, wird sie mit irgendeinem 𝔄 dieser Formeln gespeist, irgendwann sagen wird, ob 𝔄 beweisbar ist. Bereits 1931 konnte Kurt Gödel (1906–1978) mit seinem „Unvollständigkeitssatz“ nachweisen, dass Hilberts Funktionenkalkül und jedes andere widerspruchsfreie formale System, jede Logik, die mächtig genug ist, um zahlentheoretische (arithmetische) Aussagen darzustellen bzw. zu errechnen, „unvollständig“ ist (vgl. Wiener/Bonik/Hödicke, Einführung Turing-Maschinen, Kapitel 18). In diese Kategorie gehörte auch das bis dahin umfangreichste formallogische System, die Principia Mathematica von Bertrand Russell (1872–1970) und Alfred North Whitehead (1861–1947). Obwohl Hilbert, Gödel und Turing große „Zahlenklassen“ angeben konnten, die widerspruchsfrei, vollständig und auch entscheidbar waren (durch TMn berechenbar), durfte man nun nicht mehr davon ausgehen, dass eine formalistisch abgeschossene „Beweistheorie“ aus finiten Axiomen entwickelt werden konnte, die universalen Ansprüchen genügt. Und dennoch hatte Turing mit seiner UTM einen universellen Beschreibungsrahmen vorgelegt, mit dem jedes mechanische Verfahren operativ durchgeführt bzw. „simuliert“ werden konnte. Das Definieren von berechenbaren Zahlenklassen, das Finden von Beweisen für äquivalente Definitionen und die Intuition des Mathematikers waren für Turing die drei Grundlagen, um den „Umfang der berechenbaren Zahlen“ zu ermitteln. Ungewöhnlich war allerdings, wie Turing die intuitive Arbeit eines menschlichen Rechners, der mit Symbolen auf Papier (Bandfeldern) interagiert, selbst als ein physikalisches System interpretierte. Die einfachen Operationen eines Rechnenden auf einem linearen Band umfassen nur vier Aktionen: (a) Verändern des Symbols auf einem der wahrgenommenen Bandfelder; (b) verändern des Wahrnehmungsfokus auf ein benachbartes Bandfeld und zwei mögliche Veränderungen des Zustandes im Denken („state of mind“): (A) eine mögliche Veränderung von (a) zusammen mit einer möglichen Änderung des Zustandes im Denken; (B) eine mögliche Veränderung von (b) zusammen mit einer möglichen Änderung des Zustandes im Denken. Turing konstatiert, dass ein „Mann“, der gerade eine reelle Zahl berechnet, mit seinen „rechnenden Maschinen“ verglichen werden kann. Sein Gedankenspiel war: Wenn ein Rechnender auf einem Band mit Symbolen arbeitet, ist es nicht notwendig von seinem physikalischen Gedanken-Zustand („state of mind“) auszugehen. Es kann ein eindeutigeres physikalisches Gegenstück angegeben werden. Da der Rechnende seine Arbeit jederzeit unterbrechen und zu einem späteren Zeitpunkt fortsetzen kann, kann er einen Zettel mit Anweisungen (in irgendeiner standardisierten Form) festhalten, um an der entsprechenden Stelle später fortzufahren. Diesen Zettel mit Anweisungen können wir als Zustandsformel („state formula“) und als Gegenstück zum „state of mind“ interpretieren. Unterbricht der Rechnende nach jeder Operation seine Aktion und hält die Übergänge in einer Zustandsformel fest, so können wir aus diesen Zustandsformeln eine Maschine konstruieren (TM-Tabellen), die die gewünschte Zahl berechnet. Turings ingeniöse Idee war, dass konstruierte – wie auch immer im Denken hervorgebrachte – Verfahren, beispielsweise zur Berechnung reeller Zahlen, in seine elementar-operativen Maschinen transformierbar (formalisierbar) sind. Der Gedanke war neu und lenkte den Aspekt der mathematischen „Beweistheorie“ auf die generelleren Fragen nach der Art der Interaktion physikalischer Symbol-Systeme. Zusammen mit der auch von Church zum Ausdruck gebrachten „effektiven Rechenbarkeit“ („effective calculability“) bildete dieser Aspekt die Grundlage für die Church-Turing-These: Jedes effektive Verfahren kann als Tabelle einer TM beschrieben werden (vgl. Wiener/Bonik/Hödicke, Einführung Turing-Maschinen, Kapitel 11). Wiener fügte noch hinzu, „aber nur was klar verstanden ist, kann formalisiert werden (oder ist es eben schon, je nach Redeweise)“ (1990: 109). Turing hatte im Anhang seiner Arbeit einen Beweis der Äquivalenz zwischen seiner „Berechenbarkeit“ (durch TMn) und Churchs „effektiver Rechenbarkeit“ im Lambda-Kalkül geliefert. Und es fanden sich weitere, unabhängig davon entwickelte äquivalente Verfahren, z.B. die Normal-Systeme (Emil L. Post, 1897–1954) und die Normalalgorithmen (A. A. Markow, 1903–1979), was die Hypothese bekräftigten konnte, dass kein effektives Verfahren, kein algorithmischer Prozess oder arithmetischer Formalismus denkbar ist, der in Bezug auf die „Berechenbarkeit“ im Universum der reellen Zahlen mächtiger wäre als die Turing-Maschine. Aber die nach Turings Forderung „einfachen Operationen“, die so elementar sein müssen, „dass es schwer fallen sollte, sie noch weiter zu zerlegen“, durften, trotz der getroffenen Einschränkungen in ihren Freiheitsgraden, nicht den universellen Charakter und die Mächtigkeit in ihrer Berechenbarkeit verlieren. Denn die Turing-Maschinen (TMn) operieren, in Anlehnung an die beschriebenen Aktionen des Rechnenden, in diskreten Schritten. Jede zu betrachtende spezielle Maschine wird von einem eindimensionalen Band („tape“) versorgt, das durch sie hindurchläuft und in einzelne Felder („squares“) aufgeteilt ist, von denen jedes ein Zeichen („symbol“) tragen kann. An dieser Schnittstelle findet die Interaktion mit der Umgebung statt. Und da zu jedem gegebenen Zeitpunkt nur ein einzelnes Feld „abgetastet“ werden kann und nur ein Zeichen „gescannt“ werden kann – wenn sich auf dem Feld ein Zeichen befindet – so arbeitet die Maschine in ihrer Abfolge auch sequenziell. Alle Zustände („configurations“) der Maschine – es sind nur endlich viele zugelassen – und das durch sie eindeutig bestimmte Verhalten („behaviour“), aufgrund dessen ihre Arbeitsweise auch als deterministisch bezeichnet wird, können umfassend in einer TM-Tabelle („table“) festgehalten werden. In jeder Zeile der TM-Tabelle steht in geordneter Abfolge an erster Stelle die Zustandsnummer, gefolgt von dem möglichen Zeichen, das auf dem Band gelesen werden kann. Dieses Argumenten-Paar determiniert – wenn das entsprechende Zeichen gescannt wurde – das weitere Verhalten, die drei möglichen Operationen der Maschine. So steht an dritter Stelle das Zeichen, das – nach dem eventuellen Löschen des vorgefundenen Zeichens – auf das Band zurückgeschrieben werden soll, gefolgt von der eventuellen Bewegungsanweisung für die Maschine, die um ein Bandfeld nach rechts („R“) oder links („L“) gehen kann. An fünfter und letzter Stelle in jeder Zeile steht die Nummer des Folgezustandes, d.h. die Zeilennummer der Tabelle, in die nach Ausführung der Operationen gesprungen werden soll. Steht dort z.B. die gleiche Nummer wie an der ersten Stelle der Zeile, so verbleibt die Maschine im nämlichen Zustand bis sie das nächste Zeichen scannt und mit dem aktuellen Zustand kombiniert. Steht an letzter Stelle als Folgezustand eine Null, so bleibt die Maschine in einem „Selbst-Stopp“ auf dem Band stehen. Die größere Mächtigkeit der TMn gegenüber finiten Maschinen ergibt sich aus dem Nach-rechts- und Nach-links-Gehen. Mithilfe dieser Bewegungen kann die TM Zeichen lesen und weiterverwerten, die sie selbst auf das Band geschrieben hat (vgl. Wiener/Bonik/Hödicke, Einführung Turing-Maschinen, Kapitel 1 und 2).

Zur Universellen Turing-Maschine (UTM): Ist erst einmal eine Konvention zur Beschreibung des Verhaltens einer TM in den TM-Tabellen festgelegt, so lassen sich die einzelnen Operationen der TM, Zug um Zug auf einem Band (einer „Zeichenkette“, ZK), den gesamten „Lauf“ über bis zu ihrem eventuellen Selbst-Stopp mit einfachsten Mitteln (Bleistift und Papier) nachvollziehen. Und da dieses „Imitieren“ eines Laufs für jede beliebige TM (aus der potenziell unendlichen Menge der TMn) auf jeder beliebigen ZK (aus der potenziell unendlichen Menge der ZKn) ein effektives Verfahren ist, so lässt es sich auch als UTM formalisieren. „Allgemeine Gültigkeit der Church-Turing-These vorausgesetzt, existiert also eine TM, die dieses Verfahren verkörpert“ (Wiener/Bonik/Hödicke, Einführung Turing-Maschinen, Kapitel 12). Turing beschreibt nun in seinem Aufsatz eine spezielle TM, die genau dieses Verfahren der UTM verkörpert. Es ist nicht schwer, sich eine praktische Umsetzung dieser UTM vorzustellen: Schreibe eine beliebige TM-Tabelle Zeile für Zeile nacheinander auf das lineare Band, damit die Zeichen der TM-Tabelle von einer UTM gelesen und verarbeitet werden können. Schreibe daneben, auf das gleiche Band, vielleicht getrennt durch ein Zeichen als Marker, die Zeichenkette, auf der die nun linear angeordnete TM-Tabelle rechnen soll. Und zuletzt „programmiere“ in einer weiteren TM-Tabelle die Zustände und Operationen, die notwendig sind, um die auf dem linearen Band befindliche TM-Tabelle auf die neben ihr auf dem Band befindliche ZK anzuwenden. Man kann sich die Programmierung der UTM auch in Turings Gedankenspiel vorstellen. D.h., da du bereits weißt, wie du die TM-Tabelle – nun auf dem Band linear angeordnet – auf die danebenstehende ZK anzuwenden hast, so halte bei jeder deiner Operationen inne und notiere deine Schritte verallgemeinernd in einer TM-Tabelle, das Resultat ist eine UTM. Der große Vorteil der UTM als Werkzeug zur Untersuchung von Gegenstandsbereichen, beispielsweise in der Zahlentheorie, ist nun, dass eine bestimmte TM oder ganze Klassen bzw. Mengen von TMn, die auf Mengen von ZKn arbeiten, thematisiert werden können. In diesem Zusammenhang wird auch das bekannte „Halteproblem“ für TMn sehr wichtig, also die Frage, ob eine vorgelegte TM auf einer bestimmten ZK jemals halten wird (vgl. Wiener/Bonik/Hödicke, Einführung Turing-Maschinen, Kapitel 14 und 15). Die Feststellung, dass es rekursiv (durch eine TM) aufzählbare Mengen gibt, deren Komplement nicht rekursiv aufzählbar ist – z.B. die Menge der haltenden TMn auf der Menge der ZKn – führt direkt auf den Weg zu Gödels „Unvollständigkeitssatz“ (vgl. ebd., Kapitel 17 und 18). Geht man letztlich von Wieners Bemerkung zur Church-Turing-These aus, so ist nicht nur ein klares Verständnis in einer TM-Tabelle formalisierbar, sondern auch jede klare Auffassung oder jedes effektive Verstehen bereits als Strukturierung seines Gegenstandsbereichs im Sinne einer Turing-Maschine verkörpert. So gelangt man zu Wieners Strukturdefinition: Eine Struktur einer Zeichenkette ist eine Turing-Maschine, welche diese Zeichenkette generiert oder akzeptiert (vgl. Wiener, „Form and Contenc“, S. 635 f.). Ob der „Apparat“, der dieses Verständnis hervorgebracht hat, allerdings selbst wiederum ein effektives Verfahren ist, d.h. in einer TM-Tabelle formalisiert werden kann, ist bis heute nicht geklärt. Klar scheint allerdings: Ist er es nicht, werden wir ihn, aus den dargelegten Gründen, nie klar verstehen. – Michael Schwarz

Literatur / Quellen:

  • Gödel, Kurt: „Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I“. In: Monatshefte für Mathematik und Physik 38 (1931), H. 1, S. 173–198.
  • Hilbert, David/Ackermann, Wilhelm: Grundzüge der theoretischen Logik, Berlin: Springer 1928.
  • Hilbert, David: Die Grundlagen der Mathematik, Wiesbaden: Springer 1928.
  • Turing, Alan M.: „On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem“. In: Proceedings of the London Mathematical Society 42 (1937), H. 1, S. 230–265.
  • Wiener, Oswald: „Form and Content in Thinking Turing Machines“. In: The Universal Turing Machine, hg. von Rolf Herken, Oxford: Oxford University Press 1988, S. 631–657.
  • Wiener, Oswald: Probleme der Künstlichen Intelligenz, Berlin: Merve 1990.
  • Wiener, Oswald/Bonik, Manuel/Hödicke, Robert: Eine elementare Einführung in die Theorie der Turing-Maschinen, Wien: Springer 1998.

Weblinks:

🖙 Wikipedia
🖙 Digitalisat (The University of Virginia)

Schlagwörter: (Aus-)Faltung, begrenzte Allheit, Diagramm, Didaktik, geordnet, Gesamtdiagramm, geschlossen, Idealpanoramatik, Konzept/Idee, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, offen, Organisation, schematisch, Speicher, symbolisch, Tabelle, Technik, Text, textuell, Universalchronik, Wissenschaft, Zugriffspräsentation

1933 – Kunstkopf-Stereophonie

Die Firma General Electric präsentiert in Chicago das erste funktionsfähige Modell eines Audio-Aufnahmeverfahrens, bei dem zwei Mikrofone in der Nachbildung eines Kopfes (mit Gehörgängen) an der Stelle der Trommelfelle angebracht sind, sodass beim Anhören mit Kopfhörern ein räumlicher Eindruck entsteht. – Bernd Klöckener

Literatur / Quellen:

  • Brech, Martha: Der hörbare Raum, Bielefeld: transcript 2015

Weblinks:

🖙 Wikipedia

Schlagwörter: 360°, Ästhetik, auditiv, begrenzte Allheit, faktual, Gesamtprojektion, Immersion, Kugel, Laufpräsentation, Medialpanoramatik, Medientechnik, mimetisch, Rahmenexpansion, Technik, Unterhaltung, Zentralblickpunkt, Zugleichspräsentation