De computer — tiran of werktuig?

DE COMPUTER-ANEKDOTE die bij velen komisch maar bij anderen toch ook huiveringwekkend overkomt, luidt als volgt: Diverse grote natiën zijn met elkaar overeengekomen hun meest moderne computers aan elkaar te koppelen ten einde hen te helpen bij het oplossen van de ingewikkelde problemen waar ze voor staan. De enorme geheugens met informatie worden aan de krachtige verwerkingseenheden gekoppeld. Om de combinatie te testen, wordt „de” vraag aan het systeem voorgelegd: „BESTAAT ER EEN GOD?”

En terwijl de magneetbanden draaien en de indicatielampjes aanflitsen tast het grootste en ingewikkeldste computersysteem ooit gebouwd, massale hoeveelheden gegevens af — feiten bijeenbrengend en analyserend en alle bronnen aanborend om op deze vraag een antwoord te geven. Na enkele minuten houdt alle activiteit op, met uitzondering van een ratelend lawaai op de regeldrukker, die het eindresultaat van miljarden logische beslissingen neertypt. Voor de verschrikte ogen van de toegesnelde menigte verschijnt het beknopte en bondige antwoord: „DIE IS ER NU!”

Iemands reactie op dit verhaal zal, net als bij kunst, sterk afhangen van zijn persoonlijke kennis en visie. Misschien dat uw ervaring met computers u een onaantastbare bewondering voor hun kunnen heeft gegeven. Of u hebt geheel andere gevoelens en zult met walging op het verhaal hebben gereageerd, enigszins vermengd met gevoelens van ongerustheid en vrees.

Voor sommigen is de computer het mechanische genie dat iemand er ogenblikkelijk van in kennis kan stellen dat al zijn boekingen voor een 16.000 kilometer lange reis in orde zijn, dat kan helpen bij het vinden van toepasselijke gegevens in een moeilijke rechtszaak, en, in ontspannen momenten, kan dienen als een formidabele tegenstander bij een partijtje schaak of een spelletje boter-kaas-en-eieren. Voor anderen is de computer een blinde, tot fouten geneigde machine die hun bankrekening in de war schopt, hen blijft aanmanen tot het betalen van reeds lang betaalde rekeningen en die in zijn „geheugen” lasterlijke informatie over hen heeft opgeslagen, die de rest van de wereld met één druk op de knop te voorschijn kan toveren.

Wat is uw kijk op de computer? Zou u dit veelzijdige elektronische wonder graag wat nader willen beschouwen?

Waarom hij werd ontwikkeld

Al vanaf het begin van de geschiedenis is de mens aan het streven geweest herhaaldelijk terugkerende handelingen te versnellen of te automatiseren. Al jaren worden tal van lichamelijke werkzaamheden — zoals ploegen, voortbewegen, het vervaardigen van produkten — vergemakkelijkt door mechanische, arbeidbesparende apparatuur. Maar hersenarbeid, hoe geestdodend misschien ook, werd lang beschouwd als iets wat niet te automatiseren viel.

Neem bijvoorbeeld de fabrikant die een kolom cijfers opgeteld wil hebben ten einde achter de stand van zijn voorraad te komen. Oorspronkelijk was dit pure hersenarbeid. Daarna werd dit soort optellingen door de opkomst van telmachines en kleine rekenmachines gedeeltelijk geautomatiseerd, hoewel het intoetsen van de cijfers met de hand bleef gebeuren. Deze fysieke beweging van de rekenaar werd het langzaamste onderdeel van het proces, dat door verveling en zorgeloosheid van de menselijke rekenaar nog extra moeizaam verliep.

Zou er een machine kunnen worden ontworpen die zelf de getallen kon „lezen”, dus als het ware zelf op de knoppen zou kunnen drukken, zelf zou kunnen bepalen wanneer hij moest optellen en aftrekken, en dan het totaal zou kunnen afdrukken? Jazeker! Getallen — op ponskaart of magneetband, of zelfs van papier af „gelezen” door een speciale optische schriftlezer — konden rechtstreeks aan de computer worden toegevoerd. Maar hoe zou nu een machine kunnen weten wat hij met die gegevens moest doen?

Het antwoord was gelegen in het vastleggen van een programma. Terwijl een optelmachine bij elke druk op een toets slechts één of twee bewerkingen kan verrichten, heeft een computer met een programma, vastgelegd in het „geheugen”, een serie instructies tot zijn beschikking, die hem op vele paden kan leiden, afhankelijk van de ingevoerde gegevens. En naarmate de capaciteit en de snelheid van de computer toenamen, werden de mogelijkheden adembenemend.

Een wijdere toepassing van computermogelijkheden

Kunt u zich in de gedachtengang van een fabrikant verplaatsen, die over deze mogelijkheden van de computer nadenkt? Uw redenering zou kunnen zijn: ’Als de machine kan optellen wat wij produceren en aftrekken wat wij verkopen, waarom kunnen we hem dan niet onze inventaris laten bijhouden en ons laten „vertellen” wanneer de voorraad te gering wordt? Of nog beter, laten we hem zo programmeren dat hij ons vertelt wanneer we onder de 200 exemplaren komen van onze snellopende produkten en onder de 20 exemplaren van onze minder verkochte artikelen. Maar wacht! We hebben gedurende bepaalde tijden van het jaar hoogtepunten in de verkoop. Laten we hem voorzien van de verkoopcijfers van het afgelopen jaar, zodat hij ons kan vertellen wat we elke week te verwachten hebben. We weten wat elke tak van ons bedrijf het vorige jaar nodig had. Met die informatie zou deze machine ook automatisch bestellingen kunnen klaarmaken, gebaseerd op die gegevens van vorig jaar. Zou hij een bestelling kunnen „lezen”, naar artikel kunnen uitsplitsen en ons kunnen vertellen wanneer we moeten beginnen met de produktie om op tijd te kunnen leveren? Zou dat kunnen . . .?’

Natuurlijk kan dat. En de computer verricht deze en andere werkzaamheden voor tal van hedendaagse bedrijven. De mogelijkheden worden slechts beperkt door de beschikbare hoeveelheid tijd, de uitrusting en grootte van het computersysteem, en de kennis en vindingrijkheid van de gebruiker.

Snel en nog sneller

Neem, om de snelheid van moderne computers te illustreren, een kantoorbediende die voor het probleem staat 100.000 getallen van zeven cijfers op te tellen. Getypt met enkele regelafstand op typepapier van normaal formaat, met 10 kolommen per bladzijde, zouden deze getallen ongeveer 150 kantjes vullen. Met een rekenmachine zou een hardwerkende rekenaar die in elke seconde de zeven cijfers van een getal aanslaat en de opteltoets indrukt, voor dit karwei bijna 28 uur nodig hebben. Wat een ontmoediging als een computer gelijktijdig aan dezelfde taak zou beginnen! Nog voordat de rekenaar zijn opteltoets voor de eerste optelling zou hebben ingedrukt, zou de computer al bezig zijn aan het afdrukken van het antwoord!

De snelle computer werkt als elke andere machine — zonder moe of verveeld te raken, en met onnavolgbare nauwkeurigheid — mits natuurlijk goed geprogrammeerd. Maar de kosten? Wel, die vallen erg mee; was men in het begin van de jaren ’50 nog ƒ 4,50 kwijt voor 100.000 berekeningen, thans zijn die kosten gedaald tot nauwelijks twee cent. Nieuwe „magnetische bellen”-geheugens zullen wellicht een duizendvoudige verkleining bieden van de geheugen-eenheden; de technici denken al aan de mogelijkheid van een compleet computergeheugen op een metalen plaatje van nog geen 4 millimeter.

Beangstigt dit u? Voelt u zich net als die onderzoeker die gelooft dat we over enkele eeuwen alleen nog kunnen hopen dat de computers bereid zullen zijn ons als huisdier te houden? Zullen de computers ons gaan tiranniseren? Bij het zoeken naar een antwoord hierop, is het nu zeker tijd ook aandacht aan hun beperkingen te schenken.

De beperkingen van computers

Hoe ontzagwekkend de vermogens van een computer ook zijn, het blijft een machine. Terecht stond er dan ook in de Encyclopædia Britannica: „De computer bezit geen oordeel of gezond verstand, en moet pijnlijk nauwgezet in het programma voorgeschreven krijgen hoe elke mogelijke situatie moet worden afgehandeld.” Ja, het is de programmeur die zijn verbeeldingskracht en redenatievermogen moet gebruiken om goede programma-instructies op te stellen ten einde de machine feilloos te laten werken. De computer kan, net als elke andere machine, niets meer of minder doen dan het pad volgen dat de mens (in dit geval de programmeur) voor hem heeft uitgestippeld. Hij kan vaststellen (indien hij daartoe is ontworpen) of een bepaalde zinsnede in het vertaalprogramma volgens de regels van de computertaal verkeerd is. Maar hij kan niet vaststellen of die zinsnede voor het bereiken van het gewenste resultaat logisch goed of verkeerd is.

Een belangrijk deel van het werk van een programmeur bestaat in het zogenaamde „debuggen”, dat wil zeggen, het lokaliseren en verwijderen van „bugs” of logische misstappen in het programma die voor de computer niet waarneembaar zijn. Dit wordt gedaan door het programma uit te testen met speciaal daarvoor ontworpen gegevens en de eindresultaten te vergelijken met de reeds bekende uitkomsten. Waarschijnlijk dat dit u duidelijk maakt hoe totaal afhankelijk een computersysteem is van een programmeur; het bezit in het geheel geen eigen oordeel. Dit elektronische wonder is, zoals een docent in programmering terecht opmerkte, een „snelle debiel”!

De computer volgt blindelings alle instructies op die men hem geeft, zonder een geweten dat zich om iets verkeerds bekommert. Zo kan een programmeur ervoor zorgen dat een computer „bevooroordeeld” reageert door het programma zo op te stellen dat er bij bepaalde lettercombinaties in de voor- en/of achternaam van een sollicitant andere dingen gebeuren. Voor een gewetenloze programmeur staat ook de deur open de computer tot eigen voordeel aan te wenden. De New York Times van 3 juli 1977 vermeldde dat fraude gepleegd met behulp van computers nu gemiddeld 300 miljoen dollar per jaar kost, met een gemiddelde vangst van zo’n 500.000 dollar!

Het is derhalve duidelijk dat een computer niet tot meer of betere dingen in staat is dan de mens; hij kan bepaalde handelingen slechts sneller verrichten. Interessant is dat het tijdschrift Natural History het volgende over de vergelijking tussen mens en computer had op te merken: „Wanneer men een huidige computer zodanig zou vergroten dat hij wat geheugencapaciteit betreft overeen zou komen met de menselijke hersenen, dan zou hij een hoeveelheid energie verbruiken in de orde van één miljard watt [gelijk aan het vermogen van een moderne centrale] en een ruimte in beslag nemen vrijwel gelijk aan die van het Empire State Building. De kosten van dit apparaat zouden in de buurt van de 10 miljard dollar liggen. De machine zou een kolossale kunstmatige intelligentie bezitten, maar toch nog slechts een onhandige imitatie vormen van de menselijke hersenen.” Dit blad verklaarde voorts nog: „Op bijna elk punt zijn de krachtigste elektronische breinen ter wereld hopeloos ondoelmatig in vergelijking met de 1500 gram grijze materie onder de menselijke hersenpan.”

In tegenstelling tot de mens kan de computer geen stap, hoe klein ook, afwijken van wat hem via een programma is opgedragen te doen. Zou u dit graag beter begrijpen? Wellicht dat een deel van een eenvoudig computerprogramma voldoende is om dit te verduidelijken.

Het computerprogramma

Het programma voorziet de machine van alle instructies omtrent de aard van de gegevens die binnen zullen komen, hoe ze verwerkt moeten worden, en in welke gedaante de eindresultaten moeten worden geproduceerd. Laten we eens terugkeren naar onze fabrikant en een deel van het programma schrijven dat nodig is om zijn inventaris na een dag van produktie en verkoop up to date te brengen. De programmeertaal die wordt gebruikt, draagt de naam COBOL, wat een afkorting is van de Engelse uitdrukking „Common Business Oriented Language” (vrij vertaald: „een op het zakenleven afgestemde programmeertaal”). We beginnen met het invoeren van de gegevens:

WIJZIGINGEN

00012GEPRODUC0120

00150GEPRODUC0032

00201GEPRODUC0088

00201VERKOCHT0035

00208GEPRODUC1134

00301GEPRODUC0078

00301VERKOCHT0012

00404GEPRODUC1234

VOORRAADBESTAND (GISTEREN)

00012RUBBER PAKKINGRINGEN00700150

00150METALEN SCHARNIEREN 01201200

00201KOPEREN DEURKNOPPEN 00320030

00208HOUTSCHROEVEN 1X8 00980500

00301RAAMHOEKEN 04300090

00404TWEEDUIMS SPIJKERS 15600999

Voordat we verder gaan met het programma, eerst iets over deze nogal ingewikkeld uitziende rijen gegevens. Ze moeten als volgt begrepen worden: De eerste vijf plaatsen in beide kolommen zijn gereserveerd voor het codenummer van het desbetreffende artikel (rubber pakkingringen hebben dus als code 00012), dan volgt in het voorraadbestand de aanduiding van het artikel en in de kolom ’wijzigingen’ de aanduiding of er van het artikel geproduceerd of verkocht is, met daarachter hoeveel. De achterste getallenkolom van het voorraadbestand moet men in twee delen gesplitst denken; de eerste vijf plaatsen zijn gereserveerd voor de hoeveelheid die er van het artikel in voorraad is, en op de laatste drie getalplaatsen staat aangegeven hoeveel er minimaal van in voorraad mag zijn. Dit betekent dus dat er 320 koperen deurknoppen in voorraad zijn, en er minimaal 30 aanwezig mogen zijn.

Ook voor de verwerking in de computer moeten bovenstaande gegevens in de genoemde onderdelen worden gesplitst (codenummer, naam, verkocht of geproduceerd en aantallen). Dit gebeurt met de volgende instructies (het aantal „X’en” en „negens” na elke „PIC” geven aan de machine te kennen hoeveel plaatsen er voor elk der delen is gereserveerd):

01 WIJZIGINGEN-KAART. 01 VOORRAADREGISTRATIE.

05 ARTIKELNUMMER PIC XXXXX. 05 ARTIKELNUMMER PIC XXXXX.

05 GEPRODUC-OF-GEMAAKT PIC XXXXXXXX. 05 ARTIKELNAAM PIC X(20).

05 AANTAL PIC 9999. 05 AANTAL-AANWEZIG PIC 99999.

05 MINIMUM-AANTAL PIC 999.

Nadat elke wijziging is gekoppeld aan het bijbehorende artikel, kunnen de volgende COBOL-instructies worden uitgevoerd. (De Engelse termen in deze uitdrukkingen behoren tot de COBOL-taal en dienen daarom in het Engels te blijven staan. Betekenis: IF: „indien”, IS EQUAL TO: „is gelijk aan”, ADD . . . TO . . .: „tel . . . op bij . . .”, SUBTRACT . . . FROM . . .: „trek . . . af van . . .”)

IF GEPRODUC-OF-VERKOCHT IS EQUAL TO ’GEPRODUC’

ADD AANTAL TO AANTAL-AANWEZIG.

IF GEPRODUC-OF-VERKOCHT IS EQUAL TO ’VERKOCHT’

SUBTRACT AANTAL FROM AANTAL-AANWEZIG.

Het nieuwe voorraadbestand ziet er na het uitvoeren van bovenstaande instructies als volgt uit:

00012RUBBER PAKKINGRINGEN00820150

00150METALEN SCHARNIEREN 01233200

00201KOPEREN DEURKNOPPEN 00373030

00208HOUTSCHROEUEN 1X8 02114500

00301RAAMHOEKEN 04366090

00404TWEEDUIMS SPIJKERS 16834999

De computer kan niet rechtstreeks door dit programma worden bestuurd; bovenstaande gegevens en instructies moeten verder worden omgezet in een voor de machine „begrijpelijke” taal of code, wat automatisch geschiedt door middel van een speciaal vertaalprogramma, „compiler” genaamd. De woorden „ARTIKELNUMMER” en „AANTAL” die in bovenstaand programma voorkomen, hebben voor de machine absoluut geen betekenis. Hij gebruikt ze slechts om bepaalde stappen in het programma te verbinden met specifieke opslagplaatsen in het geheugen. De namen „JAN” en „MARIE” zouden in het gehele programma als vervanging van bovengenoemde termen kunnen dienen en dit zou dezelfde machinetaal-code tot gevolg hebben. Bovengenoemde woorden en ook de uitdrukkingen in de COBOL-taal zijn gekozen met de menselijke lezer in gedachten.

Mogelijke problemen

Hoewel het voorgaande programma goed zal werken, zijn er tal van foutenbronnen waarin het niet voorziet. Wat zou er gebeuren wanneer er een kaart is geponst met „VERKOCHT” in plaats van „VERKOCHT”? Of als het getal één plaats naar rechts zou zijn verschoven? Of wanneer er op de getalplaats „12x4” in plaats van „1234” zou staan? Onze precieze vriend, de computer, zou inderdaad volledig de kluts kwijtraken. En wat zou er gebeuren als door een fout of in werkelijkheid de totale inventaris de 99.999 zou overschrijden, of wanneer de cijfers wel correct zouden zijn maar drie dagen te laat? Er kunnen geen goede eindresultaten worden verwacht zonder een goede invoer. In de computerwereld heeft dit aanleiding gegeven tot een leus die geen verdere uitleg behoeft: ’Invoer van afval, geeft uitvoer van afval.’

De programmeur moet verbeeldingskracht paren aan geduld en volharding — verbeeldingskracht om te voorzien welke fouten er allemaal mogelijk zijn, en geduld en volharding om het programma zo te maken dat al die fouten worden ondervangen. The Mythical Man-Month beschrijft het als volgt: „De grote lijnen bedenken is leuk; de akelige kleine ’bugs’, de addertjes onder het gras ontdekken, is hard werk. Elke creatieve activiteit gaat gepaard met lange uren monnikenarbeid, en programmeren vormt hierop geen uitzondering.” En zelfs na de beste inspanningen van de programmeur moeten de eindresultaten van elk computersysteem nog onderworpen worden aan menselijke controle en, indien nodig, herziening. Noch de computer noch de programmeur dienen als onfeilbaar te worden beschouwd.

Een juiste kijk op computers

De elektronische computer met zijn enorme snelheid en precisie is een uitgelezen slaaf voor de mens. Indien juist geïnstrueerd, kan hij deze ontlasten van veel geestdodend en vervelend werk. Hij kan de mens vrijmaken voor creatief werk. Maar de menselijke eigenschappen empathie, mededogen, initiatief, inzicht en verbeeldingskracht, daarmee kan een machine niet worden geprogrammeerd. De mens blijft meester over de machine, moet diens werk controleren en zo nodig wijzigingen aanbrengen in zijn functies.

Machines als elektronische computers zijn tot ontzagwekkende technische prestaties in staat. Niettemin blijven ze slechts een uitbreiding van Gods handwerk, en geen verbetering ervan. De computer is een machine, die niet door de mens gevreesd of geëerd hoeft te worden, maar die er slechts is om hem van bepaalde lasten te verlichten en hem de vrijheid te geven meer ten volle van het leven te genieten.