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Metaphysische Maschinen
(2014)
Heiko Schmid beschäftigt sich mit so unterschiedlichen und gleichzeitig faszinierenden Phänomenen wie der populären Astronomie, der Künstlerbewegung der Futuristen, dem Science-Fiction-Genre, den Entstehungszusammenhängen der Raketentechnologien und dem Theorem der vierten Dimension. All diese vielfältigen Themenfelder verbindet er hierbei mit einer Annäherung an das Konzept der Maschine. Das zentrale Anliegen der Studie ist es, den Maschinenbegriff kultur- und kunsthistorisch in einen komplexen Rahmen technoimaginativer Entwicklungen einzubetten.
Feedbackmaschinen
(2014)
Wie erleben wir Interaktion? Wie kommen die Bewegungen unserer Hand an der Maus und die bewegten symbolischen Darstellungen auf einem Bildschirm zusammen, um als einheitliche Handlung erlebt zu werden: etwas anklicken? Und wie bekommt dieses Etwas seine Gestalt?
Ausgehend von dieser Frage entwickelt die Arbeit einen neuen Blick auf das Interagieren, der sich wesentlich auf den Feedbackbegriff und die Kybernetik stützt. Dazu wird einerseits die Geschichte der Kybernetik als Vorgeschichte des interaktiven Rechnens selbst rekonstruiert, andererseits wird kybernetisches Denken für ein Verstehen von Interaktion reaktiviert. Unter Bezugnahme auf die akademische Human-Computer Interaction, sowie Technik- und Wissenschaftsgeschichte, Medienwissenschaften und Semiotik, aber auch auf empirische Psychologie und künstlerische Praxis, entsteht so ein Verständnis von Interaktion, das als Kritik an kognitionswissenschaftlichen Theorien der Interaktion, sowie auch am Vorwurf einer Konditionierung durch Interaktion zu verstehen ist, wie ihn Medienkunst oder Medienwissenschaften formulieren. Zugleich funktioniert dieses Verständnis als Ergänzung zu Theorien „direkter Manipulation“ oder „greifbarer Schnittstellen“, als Einbeziehung post-kognitivistischer Positionen wie „Embodiment“ und „Enactivism“ in den Interaktionsdiskurs, und schließlich als mögliche Antwort auf die Frage, wie körperliche Aktivität und Wahrnehmung beim Interagieren zusammenkommen, um dabei die Gegenstände der Interaktion erst zu erzeugen.
Interaktion, so das Fazit der Arbeit, erzeugt Schnittstellen.
Softwaresysteme sind eine effektive technische Strategie zur Herstellung erfundener Wirklichkeiten. In unserer digitalen Kultur handeln programmierte Systeme bereits in beträchtlichem Maße anstelle von Menschen. Dabei gelingt wechselseitiges Aufeinander-‐ Reagieren von Menschen und programmgesteuerten Apparaturen nur dort, wo Software und Anwender sich auf einen gemeinsamen, oft unsichtbaren Kontext beziehen. Noch weiß die Apparatur nichts von ihrem Tun, es werden lediglich externe Ereignisse registriert und diese mit inneren Zuständen zu Antworten und Reaktionen verrechnet. Die elektronische Hardware fungiert dabei als Substrat und offenes Gefäß, das unterschiedliche Programme aufnehmen und so unterschiedliche Logiken der Interaktion realisieren kann. Im Programm selbst finden wir nur ein Spiel von Zeichen, das Größen und Symbole nach festen Regeln in Beziehung setzt und das Ergebnis in den Displays anzeigt oder mit Hilfe von Aktoren in Handlungen übersetzt. Wie aber halten die Zeichen die Verbindung zur Welt? Oder andersherum: Wie kommt ein Stück Welt in die Maschine? Am Beispiel der Geometrie wird in groben Zügen nachvollzogen, welche Abstraktionen, Idealisierungen und Modellvorstellungen im Spiel sind, bis geometrische Primitive als manipulierbare Objekte im Computer zur Verfügung stehen. Die verschiedenen Abstraktionsebenen, vom Anwendungsmodell über verschiedene formale Spezifikations-‐ und Softwareebenen bis zum binären Prozessorbefehl sind ein gut untersuchtes Feld im Software-‐Engineering. Doch die Quantifizierung und Formalisierung markiert nur den Weg in die Maschine und damit nur die Hälfte der Strecke. Im Vollzug des Rechnens findet eine Konkretisierung und Rekontextualisierung des Formalen statt. Zeichen werden rücktransformiert in Kontingenz und wahrnehmbare Qualität. Während im Zuge der Abstraktion eine radikale Säuberung des modellierten Weltausschnitts erfolgt die alles Sinnliche entfernt, sehen wir beim Prozessieren der Algorithmen die Umkehrung. Das nackte Skelett wird wieder angereichert und die ganze Fülle an Gedanken, Gefühlen und Interpretationsmöglichkeiten entfaltet sich aufs Neue. Doch wird nicht zurückgepackt was ehemals weggenommen wurde, sondern Anderes, das sich aus unterschiedlichen Quellen speist. Hier, in den Leerstellen der formalen Beschreibungen, nisten wesentliche Anteile des Reichtums, der Vielfalt und Qualität des Digitalen. Das Formale und das Konkrete dürfen aber nicht als Widersacher im Ringen um Fülle und Ästhetik betrachtet werden, sie bilden ein kraftvolles Gespann. Kluger Umgang könnte darin bestehen, die prinzipiellen Grenzen und Möglichkeiten des Formalen zu kennen, sich der instrumentellen Vernunft aber nicht auszuliefern, sondern sie in ihrer Wechselwirkung mit dem Konkreten zu untersuchen und fruchtbar zu machen.
Das Forschungsvorhaben "Biointegrierte Materialentwicklung" verfolgt die Entwicklung neuer funktionaler Materialien die beispielsweise in Städtebau, Architektur, Produktdesign und Agrikultur zur Anwendung kommen sollen. Durch die Kombination herkömmlicher Materialien und digitaler Konstruktions- und Bearbeitungsmethoden mit Organismen, organischen Prozessen und vor allem biologischem Wachstum sollen neue nachhaltige Materialien und Baustoffe, sowie andersartige Materialprozesse und alternative Formen der Poiesis untersucht werden. Sobald aber Werkstoffe nicht mehr nur als passive Einheiten betrachtet werden, die sich der technischen Konstruktion und der statischen Form unterordnen und in erster Linie durch Bearbeitungs- und Gebrauchseigenschaften bestimmt sind, sondern das eigendynamische zeitliche Verhalten organischer Systeme und natürlicher Wachstumsprozesse mit in den Fokus genommen werden, durchbrechen wir die gängige Dichotomie von Technik und Natur. Die Verbindung von Ingenieurprinzipien mit biologischen Prozessen und natürlichen Abläufen führt nicht nur zu andersartigen Entwurfsmethoden, Herstellungsverfahren und Produktlebenszyklen, sondern insgesamt zu einer Rehabilitation und Wiederinstandsetzung natürlicher Prozesse. Nicht mehr die analytische Beherrschung eines Gegenstandes oder die Erreichung detailliert geplanter Endzustände stehen im Zentrum, sondern die Konfiguration von Milieus und Potentialen, in denen sich natürliche Prozesse etablieren und in die wir gewünschte Funktionen einschreiben können, ohne das biologische Gleichgewicht zu zerstören.
Elend und Euphorie
(2014)
In-situ-Fabrikation
(2014)
Die technischen Anforderungen zukünftiger Bauprozesse werden immer komplexer und erfordern maßgeschneiderte Lösungen. Computergesteuerte Produktionsmethoden ermöglichen die Herstellung individuell gestalteter Bauteile ohne erhöhten Kosten- und Zeitaufwand. Im Gegensatz zu stationären Maschinen können mobile Einheiten direkt auf einer bestehenden Baustelle eingesetzt werden und die Leistungsfähigkeit digital beschriebener Elemente produktiv mit einer In-situ-Bauweise vereinen.
Der direkte Einsatz von Industrierobotern in der Architektur und die roboterbasierte Fertigung im Maßstab 1 : 1 sind Kernthemen dieser Arbeit. Mobile Robotersysteme müssen die gebaute Umgebung wahrnehmen und auf veränderte Bedingungen reaktiv eingehen können. Als Grundlage für die Dissertation dient die erforderliche Untersuchung des neuartigen Zusammenschlusses der roboterbasierten digitalen Fabrikation mit kognitiven Fähigkeiten. Der experimentelle Schwerpunkt dieser Forschungsarbeit liegt daher ebenso auf der digitalen Ansteuerung und Durchführung maschineller Bauprozesse wie auf der Entwicklung einer mobilen Robotereinheit und von erweiterten Rückkopplungs- und Lokalisierungstechniken durch Sensorik.
Der Synergieeffekt zwischen den Forschungsbereichen Architektur und Experimentelle Informatik ist angesichts dieser interdisziplinären Themenbereiche von zentraler Bedeutung.