Die Entwicklungen im Umfeld des Computers und insbesondere der Künstlichen Intelligenz führen regelmäßig zu einer Überschätzung ihrer Möglichkeiten. Ihnen werden manchmal schier unbegrenzte Fähigkeiten zugeschrieben. Deshalb soll hier (ergänzend zu den in Kapitel 2 diskutierten grundsätzlichen Beschränkungen der Berechenbarkeit) auf einige Grenzen des Computereinsatzes hingewiesen werden, an denen auch die KI nicht rütteln kann. Konkrete Beispiele von Computerfehlern: Der Computer gilt allgemein als das Paradigma des superschnellen, unermüdlichen und fehlerlosen Arbeiters - besonders, was die Erledigung von Routineaufgaben betrifft. Das mit der Schnelligkeit stimmt zweifellos. Aber wie verhält es sich mit der Korrektheit? Zur Wahrheit gehört auch, dass der Computereinsatz gelegentlich zu völlig falschen Ergebnissen führt - selbst im Bereich des simplen numerischen Rechnens. Fehler traten praktisch überall auf - in Luft- und Raumfahrt, Medizin, Handel, Verkehr, Finanzwesen, Kommunikation, Militär, Informationstechnik und im Kalenderwesen. Ein besonders spektakuläres Beispiel: 1994 wurde ein Fehler in der Architektur des Pentium Prozessors entdeckt. Der Fehler trat extrem selten auf. Thomas Nicely, Mathematikprofessor am Lynchburg College, Virginia, fand ihn bei der Untersuchung von Primzahlzwillingen, also Primzahlen, deren Differenz gleich 2 ist, wie z. B. bei (3, 5), (11, 13) und vielen anderen. Im Zusammenhang mit der Klärung der Frage, ob es unendlich viele Primzahlzwillinge gibt, fand Nicely einen Fehler bei der Berechnung der Summe der Reziproken der Primzahlzwillinge. Durch eine eingehende Analyse konnte Nicely zeigen, dass die Ursache des Fehlers in der Architektur des (damals) neu entwickelten Pentium Prozessors lag. Die Behebung des Fehlers kostete die Firma Intel 475 Millionen Dollar. Neben (vermeidbaren) Fehlern, in der Hardware (im Prozessor), in der Software (bei der Programmierung) bei den System- und Planungsvorgaben gibt es aber auch Fehler, die (fast) unvermeidbar sind. Und sie treten gerade dort auf, wo der Computer eigentlich seine besonderen Stärken hat - oder haben sollte: in der Computer-Arithmetik. Eine sorgfältige Analyse zeigt: In Bezug auf die Computer-Arithmetik gilt NICHT „What you see is what you get“.

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Computerfehler

  • Jochen Ziegenbalg

摘要

Die Entwicklungen im Umfeld des Computers und insbesondere der Künstlichen Intelligenz führen regelmäßig zu einer Überschätzung ihrer Möglichkeiten. Ihnen werden manchmal schier unbegrenzte Fähigkeiten zugeschrieben. Deshalb soll hier (ergänzend zu den in Kapitel 2 diskutierten grundsätzlichen Beschränkungen der Berechenbarkeit) auf einige Grenzen des Computereinsatzes hingewiesen werden, an denen auch die KI nicht rütteln kann. Konkrete Beispiele von Computerfehlern: Der Computer gilt allgemein als das Paradigma des superschnellen, unermüdlichen und fehlerlosen Arbeiters - besonders, was die Erledigung von Routineaufgaben betrifft. Das mit der Schnelligkeit stimmt zweifellos. Aber wie verhält es sich mit der Korrektheit? Zur Wahrheit gehört auch, dass der Computereinsatz gelegentlich zu völlig falschen Ergebnissen führt - selbst im Bereich des simplen numerischen Rechnens. Fehler traten praktisch überall auf - in Luft- und Raumfahrt, Medizin, Handel, Verkehr, Finanzwesen, Kommunikation, Militär, Informationstechnik und im Kalenderwesen. Ein besonders spektakuläres Beispiel: 1994 wurde ein Fehler in der Architektur des Pentium Prozessors entdeckt. Der Fehler trat extrem selten auf. Thomas Nicely, Mathematikprofessor am Lynchburg College, Virginia, fand ihn bei der Untersuchung von Primzahlzwillingen, also Primzahlen, deren Differenz gleich 2 ist, wie z. B. bei (3, 5), (11, 13) und vielen anderen. Im Zusammenhang mit der Klärung der Frage, ob es unendlich viele Primzahlzwillinge gibt, fand Nicely einen Fehler bei der Berechnung der Summe der Reziproken der Primzahlzwillinge. Durch eine eingehende Analyse konnte Nicely zeigen, dass die Ursache des Fehlers in der Architektur des (damals) neu entwickelten Pentium Prozessors lag. Die Behebung des Fehlers kostete die Firma Intel 475 Millionen Dollar. Neben (vermeidbaren) Fehlern, in der Hardware (im Prozessor), in der Software (bei der Programmierung) bei den System- und Planungsvorgaben gibt es aber auch Fehler, die (fast) unvermeidbar sind. Und sie treten gerade dort auf, wo der Computer eigentlich seine besonderen Stärken hat - oder haben sollte: in der Computer-Arithmetik. Eine sorgfältige Analyse zeigt: In Bezug auf die Computer-Arithmetik gilt NICHT „What you see is what you get“.