Bedrohtes Erbe - Wie unbeständige Datenspeicher unsere Kultur gefährden

Die digitale Revolution lässt uns mit der exponentiell steigenden Informationsflut scheinbar mühelos Schritt halten. Auch wenn wir gigantische Datenmengen blitzschnell speichern, verbreiten, ordnen und untersuchen können, sind diese Informationen keineswegs langfristig gesichert, da die heutigen digitalen Speicher nicht beständig sind.

Gottfried Schatz für den Science-Blog

«This is a present from a small, distant world, a token of our sounds, our science, our images, our music, our thoughts and our feelings. We are attempting to survive our time, so we may live into yours.» – «Dies ist ein Geschenk einer kleinen und fernen Welt, ein Zeugnis unserer Klänge und Geräusche, unserer Wissenschaft, unserer Bilder, unserer Musik, unserer Gedanken und unserer Gefühle. Wir versuchen, unsere Zeit zu überdauern, um in der euren fortzuleben.» Diese bewegende Botschaft, in englischer Sprache in eine vergoldete Kupferscheibe geritzt, trug die Raumsonde Voyager 1 mit sich ins All, als sie am 5. September 1977 die Erde verließ (Abbildung 1).

Goldene Scheibe auf Voyager 2
Abbildung 1.  Goldene Platte der Voyager-2-Sonde. Hülle mit Anweisungen zur Dekodierung der Datenplatte.

Die Sonde sollte den äussersten Rand unseres Sonnensystems erkunden und sich dann auf einer Reise ohne Wiederkehr in den Tiefen des Universums verlieren. Vielleicht würde sie nach Jahrmillionen lichtloser Einsamkeit dem Lockruf der Schwere einer Planeten-umringten fernen Sonne folgen und intelligenten Wesen von uns Menschen künden.

Die vergoldete Scheibe könnte im Weltraum einige hundert Millionen Jahre überdauern. Sie trägt eine Datenspur mit hundertfünfzehn Bildern sowie Klang-, Musik- und Sprachproben, zeigt den Abstand unserer Erde vom Zentrum unserer Milchstrasse sowie von vierzehn weit sichtbaren pulsierenden Sternen; und sie enthält eine Hülle mit Anweisungen, wie die Botschaften der Platte zu entziffern sind. Dass dies je geschieht, ist höchst unwahrscheinlich – und dennoch ist diese kleine Scheibe eines der erhebendsten Werke von Menschenhand.

Hyperbolisches Wachstum

Dem Genius unserer Spezies wird sie allerdings kaum gerecht: Ungezählte Scheiben wären nötig, um unser gesamtes geistiges Erbe aufzuzeichnen. Demetrius von Phaleron hat dies im 3. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung im Auftrag des ägyptischen Königs Ptolemäus I. versucht, als er in Alexandrien einen gewaltigen Bibliothekskomplex gründete. Doch obwohl dieses «Mouseion» zuletzt eine halbe Million Papyri beherbergte, konnte es – mit wenigen Ausnahmen – nur Werke in griechischer Sprache berücksichtigen. Und die unersetzlichen Verluste, die es in Grossbränden erlitt, erinnern noch heute daran, wie schwer sich geistiges Erbe sichern lässt.

Heute, da sich dieses Erbe gewaltig vergrössert hat, ist dies noch um vieles schwieriger. Vor allem naturwissenschaftlich-technologische Informationen begannen um die Mitte des 18. Jahrhunderts exponentiell, ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts sogar hyperbolisch anzuwachsen und würden um die Mitte dieses Jahrhunderts ins Unendliche explodieren, müsste nicht ihr Anwachsen, wie jedes nichtlineare Wachstum, schon vorher an seine Grenzen stossen und sich verlangsamen.

Die digitale Revolution lässt uns mit dieser steigenden Informationsflut scheinbar mühelos Schritt halten und gigantische Datenmengen blitzschnell speichern, verbreiten, ordnen und untersuchen. Die Zahl der Transistoren in den Gehirnen unserer Computer hat sich in den letzten vier Jahrzehnten alle achtzehn Monate verdoppelt, und dieser exponentielle Anstieg dürfte sich noch jahrzehntelang fortsetzen. Ähnliches gilt für das Fassungsvermögen elektronischer Speicher, die heute auf wenigen Quadratzentimetern ganzen Bibliotheken Platz bieten. Und obwohl elektronische Gehirne und Speicher sich derzeit ihren physikalischen Grenzen nähern, werden sich diese mit neuen Erfindungen überwinden lassen. Licht anstatt Elektrizität, einzelne Moleküle anstatt Transistoren oder genau positionierte einzelne Atome anstatt optisch oder magnetisch markierter Flächen sind nicht mehr Träume, sondern bereits weit fortgeschrittene Forschungsprojekte. Dank immer leistungsfähigeren digitalen Werkzeugen werden wir die unaufhörlich anschwellende Informationsflut auch in Zukunft beherrschen können. – Damit sind diese Informationen jedoch keineswegs gesichert, denn die heutigen digitalen Speicher sind nicht beständig. Magnetbänder, Festplatten und optische Medien können je nach Hersteller, Lagerung und Anwendung schon nach einigen Monaten oder Jahren einen Teil ihrer mechanischen Festigkeit, ihrer Magnetisierung oder ihrer optischen Markierungen verlieren, so dass sie die ihnen anvertraute Information nur selten länger als einige Jahrzehnte sicher bewahren.

Eine Seite des Domesday-Book
Abbildung 2. Eine Seite aus dem Domesday Book von 1085.

Das «Domesday Book», ein 1085 von Wilhelm dem Eroberer in Auftrag gegebenes Reichsgrundbuch, kann in seiner sorgfältig klimatisierten Museumsvitrine in Kew noch heute bewundert werden (Abbildung 2), doch seine digitalisierte Version aus dem Jahre 1986 überdauerte nur zwei Jahrzehnte.

Sinkende Schiffe

Bedrucktes säurefreies Papier oder herkömmliche Mikrofilme können zwar Jahrhunderten trotzen, sind jedoch für die Speicherung, Übertragung und Analyse digitaler Informationen wenig geeignet. Auf der Suche nach beständigen Speichern versucht man derzeit, analoge oder digitale Daten mit einem feinen Strahl elektrisch geladener Atome auf hochbeständige Metalloberflächen zu gravieren, als winzige Eisenkristalle in ebenso winzigen Röhrchen aus reinem Kohlenstoff zu fixieren oder in Form geordneter Silberkörner auf neuartigen Mikrofilmen zu speichern.

Doch bis diese Technologien ausgereift sind, müssen wir unsere gespeicherten Informationen unablässig durch Umkopieren «auffrischen» – und so gleichsam von einem sinkenden Schiff auf ein anderes umladen, das ebenfalls bald sinken wird. Doch selbst beständige Speicher würden Informationen nicht langfristig sichern, da zukünftige Computer sie nicht mehr lesen könnten. Schon heute wissen unsere Computer mit zehn bis zwanzig Jahre alten Datenträgern nichts mehr anzufangen. Sollen wir gespeicherte Daten laufend in die neuesten Formate umschreiben, jeweils in das für sie gültige Betriebs- und Leseprogramm «verpacken» oder gar Archive alter Computer, Lesegeräte und Betriebssysteme anlegen? Und welche Bibliothek könnte sich dies wohl leisten?
Auch der wachsende Energiehunger unserer Speichersysteme gibt Anlass zur Sorge. Das Ausmass dieses Problems ist noch umstritten, denn die Betreiber grosser Datenspeicher halten Typ und Energieverbrauch ihrer Geräte streng geheim. In den USA verbrauchen solche Speicher mit Kühlung und Beleuchtung heute etwa ein Prozent der gesamten Elektrizität; und Computer, Bildschirme sowie das Internet dürften diesen Anteil auf das Mehrfache erhöhen. Vielleicht ist dies nur ein Anfang – schliesslich beansprucht unser Gehirn nicht weniger als ein Fünftel unserer Körperenergie. Allerdings liefert es sich diese selbst und atmet deshalb intensiver als andere Gewebe unseres Körpers.

Wissen erschafft uns

Information bereichert uns jedoch nur, wenn wir sie zu Wissen veredeln und dieses an kommende Generationen weitergeben. Um die Zukunft unserer Kultur zu sichern, genügt es also nicht, zukunftssichere Speicher zu entwickeln. Es gilt vor allem, immer wieder schöpferische Menschen zu suchen und zu fördern, die das Gemeinsame scheinbar zusammenhangloser Informationen intuitiv erkennen und so neues Wissen schaffen oder überliefertes Wissen als falsch erkennen. Dank ihnen schlummert gespeichertes Wissen nie friedlich, sondern entwickelt sich unablässig nach Gesetzen, die sich unserem Einfluss entziehen.

Wohin wird dieses Wissen uns noch treiben? Was Jean-Paul Sartre über den Krieg sagte, gilt auch für Wissen: Nicht wir erschaffen Wissen – Wissen erschafft uns. Könnte dies der Grund sein, weshalb heute eine vergoldete Scheibe in sechzehn Milliarden Kilometern Ferne durch die Weiten des Universums zieht?

 

Anmerkungen der Redaktion

Weiterführende Links

Die Webseite der NASA - Voyager-Mission (englisch)

Der Autor

Gottfried Schatz wird Ihnen hier etwas näher vorgestellt.

Leser-Kommentare
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prof said gamal | 16. Juni 2015 13:09
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prof said gamal | 16. Juni 2015 13:08
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ahmed osama | 01. Juni 2015 17:05
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alraqqi876 | 12. Mai 2015 01:17
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clothing manufacturer | 03. Mai 2015 19:21
Auf eine kleine, stille Weise ist es eine ganz besondere Genugtuung, dass die in mehreren Sprachen mitgeschickte Grußbotschaft vom seinerzeitigen UNO-Generalsekretär Dr. Kurt Waldheim aufgesprochen wurde. Das konnte ihm keine rote Schmutzkübelkampagne im unbedeutenden Österreich nehmen, und er wird wohl vermutlich das eine oder andere Mal auch daran gedacht haben.
kfjincj | 25. April 2015 18:38
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Joleen | 07. März 2015 09:41
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dssm | 27. Mai 2012 10:14
Technisch gesehen, stimmt da so manches nicht. Es ist überhaupt kein Problem, alte Daten, von heute längst untergegangener Hard- und Software zu lesen. Ein größeres Problem stellt die heutige Ausbildung dar. Immer weniger Menschen lernen in Zusammenhängen zu denken. Sehr schnell kann ein technischer Defekt, mit Kettenreaktion, zu einem Problem führen, und keiner hat mehr den Überblick wie man alles wieder startet.
phaidros | 27. Mai 2012 11:21
Es ist natürlich kein Problem in dem Sinn, dass da Wissen verloren gegangen wäre. Es ist ein Problem, weil keiner mehr das Equipment hat, und noch vorhandene Geräte sich oftmals schon von der Schnittstelle her nicht mehr mit einem modernen Computer betreiben lassen.

Können Sie 8"-Disketten auslesen? Oder 5¼?
dssm | 27. Mai 2012 19:57
Lieber phaidros!
JA! Wenn Sie wollen lese ich auch einen Magnetstreifen oder eine Lochkarte.
phaidros | 30. Mai 2012 06:57
@dssm: LOL - da bin ich ja genau an den richtigen geraten! Liege ich richtig, wenn ich spekuliere, dass Sie entweder bei einer Datenretterfirma oder an einer Universität sind (aufgrund anderer Postings tippe ich auf die Universität)? Da wird das natürlich so sein, das ist gar keine Frage.

Ich will ja nicht widersprechen, aber wenn man bedenkt, dass auch Hardware altert und ausfällt, dass es immer schwieriger wird Ersatzteile zu beschaffen (die ja irgendwann früher oder später aufgrund wechselnder Standards zum Teil auch elektrisch inkompatibel werden, sodass moderne Teile in alte Hardware nicht mehr passen), dass es immer schwieriger wird, Schalt- und Konstruktionspläne der alten Geräte aufzutreiben und schließlich, dass der Autor wohl in Jahrhunderten oder sogar Jahrtausenden gedacht haben dürfte, dann ist schon etwas dran, meine ich.

Und im Kleinen gedacht sowieso: die Möglichkeiten, die Sie haben, hat kaum eine Firma im Privatbereich. Aber Zugriff bspw. auf Konstruktionspläne von vor 30 Jahren könnten aus irgendeinem unerfindlichen Grund schnell schlagend werden. Und dann kann es der Fall sein, dass sie in keinem - für die Firma jedenfalls - mehr lesbaren Format vorliegen - oder täusche ich mich? Und selbst wenn es gelingt, die Datei als solche zu lesen, stellt sich dann zuweilen heraus, dass keine Software mehr das gespeicherte Dateiformat einlesen kann. (Können Sie ein Lotus-1-2-3-Spreadsheet oder einen Scripsit-Text öffnen?)

BG phaidros.vie@gmail.com
Anubis | 25. Mai 2012 17:07
Datenspeicherung: Jeder Versuch wertvolle Daten dauerhaft speichern zu können, indem man sie einmalig auf einem möglichst dauerhaften Träger speichert, ist zum Scheitern verurteilt. Auch in Stein gemeißelte Nachrichten werden letzten Endes ausgewaschen. Die Natur zeigt uns vor wie man wertvolle Information funktionsfähig erhält – und die Information des Lebens ist nicht nur auch wie die modernen Nachrichten digital, sie ist auf dem sehr zerbrechlichen Träger DNA aufgeschrieben. Die Lösung scheint laufend kopieren und dezentralisieren zu sein: Die Information nicht an einem hochgesicherten Ort aufheben, sonder am besten zahllose Kopien über die ganze Welt verteilen. In Hinblick auf die gegenwärtige Entwicklung im Umgang mit Wissen bin ich nicht pessimistisch. Wichtige Ergebnisse werden tausend- bis millionenfach heruntergeladen, und sollten auch viele Kopien verlorengehen, irgendwelche werden sicherlich überbleiben. Durch laufendes Kopieren und Weitergeben wird Wissen selbst zu aktivem Wissen, das unvermeidlich auch Veränderungen unterworfen ist. Ich meine so schlecht ist es gar nicht wenn sich Wissen an die wechselnden Gegebenheiten anpasst.
darwin | 26. Mai 2012 17:26
Wissens ist also einem Evolutionsprozeß unterworfen, der nicht nur durch das Hinzufügen von neuen Hypothesen und Beseitigen von als unrichtig erkannten Vorstellungen stattfindet, sondern auch auf Grund von - im wahrsten Sinn des Wortes - „fehlerhafter Transkription“:

Tatsächlich werden in vielen Publikationen ja kaum mehr Originalarbeiten zitiert, sondern ein rezenter Review-Artikel, der einen Großteil seiner Zitate aus einem früheren Review Artikel bezogen hat, welcher wiederum einen noch früheren Review zitiert, usw . In diesem „Stille Post System“ ist dann zwar noch keine neue Idee kreiert worden, der ursprüngliche Inhalt aber dennoch (dem Zeitgeist entsprechend) modifiziert.
dssm | 27. Mai 2012 10:22
Lieber Darwin.
Ich habe mich eine Zeitlang mit mittelalterlichen Schriften beschäftigt. Viele, meist namenlose, Schreiber 'zitieren' oder berufen sich auf alte Autoren, welche als Autorität galten. Dass der Inhalt dem Geist der 'Neuen Zeit' angepasst war, versteht sich von selbst. Dies ist kein Phänomen der Neuzeit. Ich sehe aber auch ein Problem in der Flut von völlig wertlosen Arbeiten, in welchen dieser und jener Autor zitiert wird, um dazwischen diese Zitate zu 'kommentieren'; worauf hin diese 'Arbeit' bald wieder, im selben Geiste, zitiert wird. Eine Forschung sähe meines Erachtens nach anders aus.
darwin | 28. Mai 2012 10:03
Lieber dssm,

es ist ja nicht nur die Flut an völlig wertlosen Arbeiten, es ist ja auch der zunehmende Anteil an bewußt gefälschten Darstellungen! Diese Erfahrung mußte ich bereits mit mehreren als "Sehr Gut" eingeschätzten Gruppen machen, die in meinen Wissensgebieten ausschließlich in high-ranking journals publizierten. Da wurden Daten zurechtgebogen oder überhaupt erfunden, Abbildungen im Photoshop den Absichten entsprechend modifiziert und mit divergierenden Aussagen in verschiedenen Publikationen verwendet.

Bei der Fülle an eingereichten Arbeiten ist das freiwillige (unbezahlte) Heer der Reviewer völlig überfordert. So geht halt sehr viel Mist durch.
dssm | 28. Mai 2012 16:21
Lieber Darwin!
Das war mir neu. Ich veröffentliche (bzw. mache Peer-review) in Physik (damit vielfach in der Medizin) und Elektronik. Dort sind mir lediglich diese vielen BLABLA-Schriften bekannt. Fälschungen gibt es immer wieder, aber auf die Summe der Arbeiten ist dies doch eher gering und persönlich ist mir noch keine begegnet.
Darf ich fragen: In welchem Gebiet sind Sie tätig?
darwin | 29. Mai 2012 09:26
Lieber dssm,

Ihr physikalischer background ist mir schon sehr positiv aufgefallen. Ich bewege mich - meinem nick entsprechend - fächerüberschreitend in biochemisch orientierten Gebieten (auch als Reviewer - von Mitte April bis Mitte Mai waren es 3 Arbeiten).
phaidros | 24. Mai 2012 06:14
Auf eine kleine, stille Weise ist es eine ganz besondere Genugtuung, dass die in mehreren Sprachen mitgeschickte Grußbotschaft vom seinerzeitigen UNO-Generalsekretär Dr. Kurt Waldheim aufgesprochen wurde. Das konnte ihm keine rote Schmutzkübelkampagne im unbedeutenden Österreich nehmen, und er wird wohl vermutlich das eine oder andere Mal auch daran gedacht haben.

BG phaidros.vie@gmail.com