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Programmieren

Programmieren hat eine lange Tradition

Programmieren bezeichnet den Prozess von der Idee bis zum Endprodukt, der nötig ist, um Programme (Software) zu schreiben. Eine Software ist dabei vergleichbar mit einer Betriebsanleitung, aus der der Computer auslesen kann, was er tun soll. Programmiert wird in vielen verschiedenen Sprachen. Doch wie entwickelte sich diese Kommunikationsebene zwischen Rechenmaschine und Mensch?

Die Erstellung von Systemen zur Optimierung von Rechenmaschinen reicht in eine Zeit weit vor der Computerära zurück. Die ersten Programmierer schrieben bereits im 19. Jahrhundert handschriftlich Kommentare zu den mechanischen Rechenmaschinen ihrer Zeit. Ein Feld, das von Anfang an durch unkonventionelle Persönlichkeiten auffiel.

Ada Lovelace war die erste Person, die dadurch bekannt wurde, dass sie einen Algorithmus zur Berechnung der Bernoulli-Zahlen mit einer Maschine schrieb. Als mathematisch begabte und technisch interessierte Frau genoss sie in der damaligen Zeit einen gewissen Exotenstatus. Ihre Anmerkungen zu der "Analytical Engine" ihres Kollegen Charles Babbage wurden aus finanziellen Gründen nie umgesetzt, ihr Einfluss reichte aber bis ins Zeitalter der Computertechnik hinein. So stellte Lovelace bereits im 19. Jahrhundert fest: "Die analytische Maschine kann nur das ausführen, was wir zu programmieren imstande sind". Heute gilt Lovelace als erste Programmiererin der Welt, denn für die Entwicklung von Programmiersprachen spielte Mathematik von Anfang an eine entscheidende Rolle.

Der Bug ist eine Motte

Im Folgenden versuchten sich berühmte Erfinder wie Konrad Zuse an der Entwicklung von Grundlagen für mathematische Sprachen. Die ersten Programmiervorgänge waren dementsprechend zeitaufwändig und komplex. Die Großrechner an den amerikanischen Hochschulen, wie der ENIAC oder der MANIAC, wurden in den 1940er Jahren manuell programmiert, indem sie je nach Aufgabe neu verdrahtet wurden. In den 50er Jahren entwickelten verschiedene amerikanische Hochschulen die ersten Quelltexte, also in einer Programmiersprache geschriebene Informationen, die von Computern verarbeitet werden können.

Eine wichtige Persönlichkeit der männlich dominierten Programmiererszene der damaligen Zeit ist Grace Hopper. Die amerikanische Informatikerin war lange Zeit in Harvard als Wissenschaftlerin tätig. Sie entwickelte 1952 den ersten Compiler, ein Programm, mit dem der Computer die Befehle der Programmiersprache auslesen kann, und half so, die Computersprache COBOL auszuarbeiten. Hopper war außerdem diejenige, die entdeckte, dass eine Motte zu einem Kurzschluss in einem Großrechner geführt hatte. War "bug" bis dahin nur eine informelle, scherzhafte Bezeichnung für die Möglichkeit eines Computerfehlers, wurde der Terminus durch Hopper populär. Sie klebte die Motte sogar in das Computer-Logbuch und schrieb daneben: "First actual case of bug being found" ("Das erste Mal, dass tatsächlich ein "Bug" gefunden wurde").

Vereinfachen und Quelltexte verstecken…

Immer stärker wurden Programmiersprachen auch für kommerzielle Zwecke geschrieben. Das führte, in Verbindung mit verbesserten technischen Möglichkeiten, zu einem regelrechten Entwicklungsboom. Es entstand eine große Vielfalt an Programmiersprachen. Das US-Militär befahl deshalb Mitte der 70er Jahre, die mehr als 450 beim Militär verwendeten Sprachen zu reduzieren. Seit dem Jahr 1983 existiert deshalb eine extrem komplexe Übersprache, benannt nach der ersten Programmiererin: ADA.

Jenseits der militärischen Nutzung entstanden in der Disziplin des Programmierens unterschiedliche Ansätze, fast vergleichbar mit philosophischen Ausrichtungen. Bedeutsam war der in den 1970ern entwickelte Ansatz der Norweger Ole-Johan Dahl und Kristen Nygaard, objektorientiert zu programmieren. Nun waren Programme keine starre Einheit mehr, die für eine neue Funktion komplett umgeschrieben werden mussten, sondern bestanden aus Bauteilen, die nach Notwendigkeit hinzugefügt oder entfernt werden konnten. Dies war eine Voraussetzung für die Entwicklung der immer populärer werdenden Betriebssysteme. Die andere war eine einfache Regel: Je weniger der Nutzer davon sieht, desto erfolgreicher das System. So wurde Windows, das in C++ programmierte Betriebssystem von Microsoft, ein weltweiter Erfolg.

…oder die Struktur für alle freigeben?

Die Hersteller des Browsers "Netscape" entschieden sich dagegen 1998 zu einem gewagten Schritt, um sich auf dem Markt gegen den Internet Explorer von Windows durchzusetzen. Sie gaben den Quelltext, also die Programmierstruktur der Software, frei, damit auch Nutzer den Browser weiterentwickeln konnten. IT-Legende Tim O’Reilly gab dem Kind einen Namen, er nannte diese Art von Software "Open Source" (offene Quelle) und beteiligte sich aktiv am Marketing.

Die Open-Source-Bewegung brachte unter anderem den bekannten Internetbrowser Firefox hervor. Und sie sorgte dafür, dass für Microsoft ein starker Konkurrent entstand: Der finnische Programmierer und Dozent Linus Torvalds entwickelte ab 1991 Linux, die Basis für einige bekannte Open-Source-Betriebssysteme. Linux sollte Nutzern mehr Möglichkeiten bieten, sich in die Gestaltung ihres Betriebssystems einzubringen und intuitiver nutzbar sein als Windows. Heute wird Linux mit seinen Modulen von Programmierern weltweit weiterentwickelt.

Die wahre Weltsprache ist HTML

Als Anfang der 90er Jahre der Einfluss des Internets zunahm, entstand ein Problem: Die vielen unterschiedlichen Computer konnten über das weltweite Netz nicht kommunizieren, ihre Sprachen waren zu unterschiedlich. Das änderte sich durch Tim Berners-Lees "Hypertext Markup Language" (HTML), eine Sprache, die Rechner weltweit auslesen können. Die Erfindung von HTML löste den Boom des World Wide Web aus.

Eine ebenfalls bedeutende Programmiersprache des Internets ist gleichzeitig auch die einzige, die sich in der jüngeren Programmiergeschichte, also den 90ern, noch auf dem Markt etablieren konnte. Videos, Fotogalerien, Messenger oder andere kleine Anwendungsprogramme nutzen sie; ohne James Goslings JAVA kommt man heute im Internet nicht mehr weit.

Experimentieren statt erlernen

Ob Raketenstart, Handy-Applikation oder Schleuse eines Wasserkraftwerks: Nahezu allen technischen Operationen liegen heute Programmiersprachen zugrunde. Das, was einst einer universitären Elite vorbehalten war, ist heute ein Massenphänomen. Anders als in Disziplinen wie Physik oder Ingenieurswesen braucht es nämlich kaum Vorkenntnisse des Fachs, um etwas Neues zu erschaffen. Die Anzahl der Jugendlichen, die mit Computern aufwachsen, beträgt in Deutschland fast 100 Prozent; nicht ohne Grund nennt man die junge Generation der Industrieländer "Digital Natives".

Viele programmieren in ihrer Freizeit ihren Internetauftritt oder Level für die Spiele, die sie spielen, oder sie schreiben Erweiterungen für Open-Source-Programme; und das oft, ohne ein einziges Buch zu dem Thema gelesen zu haben. Mit diesem Pioniergeist stehen sie in bester Tradition; wer hätte im Jahr 1975 schon erwartet, dass irgendwann einmal auf der ganzen Welt Menschen die Programme eines Jungen benutzen würden, der gerade sein Studium geschmissen hatte? Heute hat Bill Gates zwei Ehrendoktorwürden.