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Rechnender Raum ist ein kontemplatives geschlossenes System, basierend auf einem zellularen Automaten. Die filigrane Konstruktion besteht aus Holzstäben, Schnüren, Hebeln, Gewichten und elektrischen Schaltungen. Rechnender Raum ist eine digitale Symbolverarbeitungsmaschine, jedoch ist die übliche Anordnung von Prozess (Innen) und Ausgabe (Aussen) invertiert. Der prozessierende Teil ist nach Aussen verlagert und im Zentrum der Maschine befindet sich die Ausgabe, ein aus Gummibändern gespanntes 3D-Gitter das durch Schnüre von Aussen bewegt wird. Die Maschine besteht aus einem horizontalen und einem vertikalen Kreislauf (Kopplungen). Aus diesen Kreisläufen ergibt sich die Form eines Torus. Durch einen initialen Impuls an einem der Hebel in Gang gesetzt, breitet sich dieser Impuls in der gesamten Maschine aus. Aufgrund der Kopplungen arbeitet die Maschine in einer Endlosschleife und durchläuft dabei endlos ihren möglichen Zustandsraum. Dieser Prozess wird von der Verklanglichung des Zustandes jeder einzelnen Zelle begleitet.

Das Grundprinzip der Mechanik beruht auf der Idee, Information durch Schnüre zu übermitteln. Die Zustände gezogen/nicht gezogen bilden die binären Symbole 0 und 1 ab. Die Logik ist gravitationsgebunden, d.h. der Signalfluss verläuft immer von oben nach unten und wird durch Gewichte verstärkt. Alle weiteren boolschen Operationen (nicht/und/oder) werden durch eine entsprechende Verknüpfung durch Ösen, Hebel und Gewichte realisiert. Ein logisches "nicht" (Inverter) kann z.b. durch einen mittig gelagerten Hebel (Wippe) realisiert werden. Wird die eine Seite des Hebels nach oben (logische 1) gezogen bewegt sich der Hebel auf der gegenüberliegenden Seite nach unten (logische 0). Da Übertragung und Operation sehr direkt funktionieren, müssen zur Entschleunigung Verzögerungsmodule, bestehend aus einem Sensor (Schalter), Timer (Microcontroller) und Aktor (Servo), eingebaut werden. Diese Module entkoppeln den direkten Informationsfluss und sonifizieren den Zustand einer Zelle mit Hilfe kleiner Piezo-Lautsprecher. Aus diesen Elementen (Signalträger, Operationen und Verzögerungsmodule) ist der Rechnende Raum, ein 1-dimensionaler zellularer Automat (Regel 110), gebaut. Die Konzepte zu zellularen Automaten wurden von Stanislaw Ulam und John von Neumann für ihre Forschung an Kristallwachstum und selbst-replizierenden Systemen in den 40er Jahren entwickelt. Der Begriff "Rechnender Raum" stammt von Konrad Zuse. In seinem gleichnamigen Buch von 1969 schlägt er vor, die physikalischen Gesetze des Universums als diskret und darüber hinaus als Ausgabe einer deterministischen Berechnung eines gigantischen zellularen Automaten zu betrachten: "Es geschah bei dem Gedanken der Kausalität, dass mir plötzlich der Gedanke auftauchte, den Kosmos als eine gigantische Rechenmaschine aufzufassen." Die Maschine besitzt 27 Zellen die aus jeweils 12 logischen Operatoren und einem Signalverzögerer zusammengesetzt sind. Jede Zelle des Automaten ist autonom, d.h. nicht zentral gesteuert und steht nur mit ihren Nachbarzellen in Verbindung. Werden Änderungen in der Nachbarschaft registriert berechnet sie anhand einer einfachen Regel ihren neuen Zustand und gibt ihn über das Verzögererungsmodul verstärkt an ihre Nachbarzellen weiter. Durch das Zusammenspiel der einzelnen Zellen erzeugt die Maschine ein komplexes Verhalten. Der Rechnende Raum arbeitet parallel und besitzt keinen zentralen Takt. Die Maschine findet nach einigen Zyklen ihren eigenen Arbeitsrythums.

Homepage Ralf Baecker

Eröffnung: Sonntag, 3. Mai 2009 um 11 Uhr
Es spricht:
Reinhard Buskies

Künstlergespräch: Sonntag, 24. Mai 2009 um 11 Uhr