Udo L. Figge:
Technik and Semiotik
Beitrag zur Sektion 1 des 9. Internationalen Kongresses der Deutschen Gesellschaft für Semiotik (DGS)
"Maschinen und Geschichte", Dresden, 3.-6.10.1999.

1. Allgemeines

Will die Semiotik sich nicht nur, etwa in der Tradition von Charles S. Peirce oder auch in der von Umberto Eco, als eine anthropologische Disziplin verstehen („Anthroposemiotik“ oder „Humansemiotik“) und sich auch nicht nur, im Anschluß an Thomas A. Sebeok, mit einer Ausdehnung ihres Gegenstandsbereichs auf die Natur zufrieden geben („Biosemiotik“), sondern sich ebenso der Technik zuwenden („Technosemiotik“), dann bedarf sie einer Grundlegung durch Kategorien, die hinsichtlich der Unterschiede zwischen Mensch, Natur und Technik neutral sind.

Als eine solche Kategorie kann zum einen die des Systems gelten. Organismen, einschließlich des Menschen, auch des Menschen als kulturellen Wesens, und Maschinen können als Systeme beschrieben werden. In semiotischer Perspektive kommt es auf drei Eigenschaften von Systemen an, nämlich darauf, daß sie dynamisch sind, sich also in ihnen Prozesse vollziehen, daß sie komplex sind, sie also ineinander integrierte Teilsysteme umfassen, und daß sie offen, also mit ihrer Umwelt verkoppelt sind. Als eine zweite grundlegende Kategorie kann die des Prinzips gelten. Ein Prinzip ist eine allgemeine Regel, die sich für Sachverhalte aufstellen oder aus Sachverhalten erschließen läßt.

Das grundlegende semiotische Prinzip ist das der Beziehung als wesentlicher Eigenschaft: Ein Gegenstand hat nur dann semiotische Qualität, wenn er in einer Beziehung zu einem anderen Gegenstand steht und wenn es die wesentliche Eigenschaft dieses Gegenstands ist, in dieser Beziehung zu stehen. Weitere semiotische Prinzipien werden durch die Arten dieser Beziehungen konstituiert, nämlich die Beziehung der positiven Ähnlichkeit und die der negativen Ähnlichkeit, die Teil-Ganzes-Beziehung, die Beziehung der Umformung eines peripheren Zustands in einen inneren Zustand und die Beziehung der Umformung eines inneren Zustands in einen peripheren Zustand:

Ist es die wesentliche Eigenschaft eines Gegenstands, in einer positiven Ähnlichkeitsbeziehung zu einem anderen Gegenstand zu stehen, so ist er ein Bild dieses anderen Gegenstands. Beispiel: Paßfoto.
Ist es die wesentliche Eigenschaft eines Gegenstands, in einer negativen Ähnlichkeitsbeziehung zu einem anderen Gegenstand zu stehen, so ist er die Form dieses anderen Gegenstands. Beispiele: Kuchen-Form, aber auch viele Beispiele maschineller Formgeber. [Nachtrag 2004: Statt von „positiver Ähnlichkeit“ spreche ich jetzt schlicht von „Ähnlichkeit“ und statt von „negativer Ähnlichkeit“ von „inverser Ähnlichkeit“.]
Ist es die wesentliche Eigenschaft eines Gegenstands, in einer Teil-Ganzes-Beziehung zu einem anderen Gegenstand zu stehen, so ist er ein Merkmal dieses anderen Gegenstands. Beispiel: Gesicht als Merkmal einer Person.
Ist es die wesentliche Eigenschaft eines peripheren Zustands, in einen inneren Zustand umgeformt zu werden, so ist er ein Zeichen für diesen inneren Zustand. Beispiel: Umformung der Wahrnehmung eines Verkehrsschilds in eine Verhaltensdisposition.
Ist es die wesentliche Eigenschaft eines peripheren Zustands, aus einem inneren Zustand umgeformt worden zu sein, so ist er ein Zeichen für diesen inneren Zustand. Beispiel: Umformung von Revierverteidigungsstimmung in Gezwitscher.

Die Ähnlichkeits- und die Teil-Ganzes-Beziehungen sind statisch, die Umformungs-Beziehungen sind dynamisch. Letztere begründen semiotische Prozesse, Semiosen.

Der Vollzug semiotischer Prozesse in einem System setzt voraus, daß dieses System mit seiner Umgebung verkoppelt ist, genauer, daß es mit seiner Umgebung Materie und/oder Energie austauschen kann. Austauschprozesse dieser Art dienen zwei verschiedenen Zwecken, nämlich einerseits der Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Systems (z. B. Stoffwechsel in Organismen) und andererseits dem Vollzug der Funktionen des Systems (z.B. Fertigungsprozesse in Fertigungsmaschinen). Sie gehorchen dementsprechend vier verschiedenen Prinzipien, nämlich dem Prinzip der ausbeutenden Aufnahme von Materie und/oder Energie (z. B. Nahrungsaufnahme durch Organismen, Aufnahme von Strom durch Maschinen), dem der pollutiven (die Umgebung belastenden) Abgabe von Materie und/oder Energie (z. B. Abgabe von Fäkalien durch Organismen oder von Wärme durch Maschinen), dem der interaktiven Aufnahme von Materie und/oder Energie (z. B. Aufnahme von Rohstoffen durch Fertigungsmaschinen oder von Treibstoffen oder Treibenergie durch Fahrzeuge) und dem der interaktiven Abgabe von Materie und/oder Energie (z. B. Abgabe von Produkten durch Fertigungsmaschinen oder von kinetischer Energie durch Fahrzeuge).

Hinsichtlich der interaktiven Aufnahme von Energie und/oder Materie muß jedoch differenziert werden: sie gehorcht zwei verschiedenen Prinzipien, je nachdem ob die System-Funktionen, denen sie dient, prozeßhaft sind oder nicht. So werden etwa Roh- und Treibstoffe nach ihrer Aufnahme in ein System Prozessen unterzogen, die den Funktionen dieses Systems entsprechen. Von einer solchen Form der prozeßorientierten Aufnahme sind Formen der sensorischen Aufnahme von Energie und/oder Materie zu unterscheiden. Eine derartige sensorische Aufnahme ist zwar auch ein Prozeß, sie mündet aber nicht in einen Prozeß. Ihr Ergebnis ist vielmehr eine Repräsentation von Umweltaspekten in speziellen Komponenten des aufnehmenden Systems, also eine positive Ähnlichkeitsbeziehung zwischen Systemzuständen und Umweltzuständen.

Auch die interaktive Abgabe von Energie und/oder Materie kann differenziert werden in einen Ausstoß von Produkten (zu denen etwa auch die von Kraftwerken produzierte Energie und der Output von Computern gehört) und in eine Interaktion mit der Umwelt (Handlungen von Organismen, Ortsveränderung von Fahrzeugen). Sie scheint jedoch in jedem Falle eine Ähnlichkeitsbeziehung, und zwar eine negative Ähnlichkeitsbeziehung, zu begründen, insofern die Funktionen eines Systems die abgegebene Energie und/oder Materie formen. Die Prozesse, die in Fertigungsmaschinen ablaufen, lassen sich als Formen für die Produkte dieser Maschinen auffassen, motivationale Prozesse, die menschliche Handlungen vorbereiten, als Formen für diese Handlungen („Handlungsmuster“) und auch die Prozesse, die sich in den Motoren von Fahrzeugen abspielen, als Formen für die aus der Abgabe kinetischer Energie resultierende Fortbewegung.

Der Vollzug semiotischer Prozesse in einem System setzt nun voraus, daß dieses System sensorisch Materie und/oder Energie aufnehmen und/oder pollutiv Materie und/oder Energie abgeben kann. Dementsprechend sind zwei Arten semiotischer Prozesse zu unterscheiden. Bei der einen Art kommt es darauf an, daß die Zustände, die durch sensorische Aufnahme von Materie und/oder Energie entstehen, weitestgehend transitorisch bleiben, weil sie unmittelbar einer Weiterverarbeitung unterworfen werden, die ihrerseits zur Auslösung von Zuständen führt, die von den sensorisch bewirkten völlig verschieden sind. Diese Weiterverarbeitung ist ein semiotischer Prozeß. Lautlich-sprachliche Textrezeption ist – um ein Beispiel zu bringen – zwar zunächst ein sensorischer Vorgang, der eine akustische Umweltrepräsentation bewirkt, doch verschwindet diese akustische Umweltrepräsentation in dem Augenblick weitestgehend, wo sie semiotisch, nämlich sprachlich, weiterverarbeitet und dadurch ein weiterer Zustand ausgelöst wird, der mit der akustischen Repräsentation nichts gemein hat; der ausgelöste Zustand ist neues Wissen. Bei der anderen Art semiotischer Prozesse geht es darum, daß ein Zustand einer Systemkomponente, die nicht der Aufrechterhaltung von Systemfunktionen, sondern diesen Funktionen selber dient, eine pollutive Ausscheidung von Materie und/oder Energie bewirkt. So entlastet zwar – um ein Beispiel zu bringen – ein Hund, der Urin an einen Baum spritzt, seine Blase, doch essentiell geht diese Entlastung auf einen spezifischen motivationalen Zustand des Hundes zurück, nämlich auf ein Bedürfnis nach Reviersicherung. Bei der mündlich-sprachlichen Textproduktion verdeckt eine starke Ritualisierung das Pollutive: Lautbildung im Mund-Rachen-Raum war bei den Wirbeltieren zunächst lediglich eine Erschwerung des Atmens, die der Abfuhr überschüssiger Energie diente, also eine Art Stöhnen.

Die Teilsysteme eines Systems, in denen sich Semiosen vollziehen, sind semiotische Systeme.

Um zusammenzufassen: im Hinblick auf eine übergreifende Grundlegung der Semiotik sind mehrere Prinzipien anzunehmen:

das Prinzip der interaktiv-sensorischen Aufnahme von Materie und/oder Energie aus der Umwelt in eine Systemkomponente,
das Prinzip der pollutiven Abgabe von Materie und/oder Energie aus einer Systemkomponente in die Umwelt,
die oben erörterten Prinzipien der Beziehungen der positiven Ähnlichkeit und der negativen Ähnlichkeit, der Teil-Ganzes-Beziehung und zweier Umformungs-Beziehungen als wesentlicher Eigenschaften eines Gegenstands.

Die beiden Umformungs-Beziehungen können nun detaillierter gefaßt werden als:

das Prinzip der Weiterverarbeitung interaktiv-sensorisch entstandener Zustände und der daraus resultierenden Auslösung von inneren Zuständen, die von den Ausgangszuständen radikal verschieden sind,
das Prinzip der Auslösung pollutiver Abgabe durch innere Zustände, die keine Zustände der Systemerhaltung, sondern der Systemfunktionen sind.

Diese beiden Prinzipien liegen der Wirkungsweise semiotischer Systeme zugrunde. Es sind zwei Arten semiotischer Systemen zu unterscheiden:

semiotische Systeme, die zwischen sensorischen und anderen Teilsystemen eines Systems liegen,
semiotische Systeme, die zwischen anderen Teilsystemen und Ausscheidungssystemen eines Systems liegen.

Die einen sind rezeptive, die anderen produktive semiotische Systeme. In demselben System kann sowohl ein rezeptives als auch ein entsprechendes produktives semiotisches System existieren. Das ist der Fall bei der menschlichen Sprache, nicht aber etwa bei den meisten sexualsemiotischen Systemen.

Eine Portion Materie und/oder Energie, die durch eine interaktiv-sensorische Komponente aufgenommen und dann durch ein semiotisches System weiterverarbeitet wird, ist ein Zeichen; der Umweltausschnitt, den die Portion Materie und/oder Energie durchwandert hat, ist ein Medium. Eine Portion Materie und/oder Energie, die aufgrund eines Systemzustands, der zu den Funktionen des Systems gehört, in die Umwelt ausgeschieden wird, ist ein Zeichen, das an ein Medium abgegeben wird.

2. Technosemiotische Beispiele

Es sollen nun etwas ausführlichere Beispiele erörtert werden, und zwar Beispiele technosemiotischer Natur. Zum einen geht es um die Semiotik von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftwagen, und zum anderen um die des Computers.

Schienenfahrzeuge können wenigstens zwei verschiedene Arten von interaktiv-sensorischen Komponenten enthalten, nämlich solche, die ihnen ein Bild von Bewegung oder Ruhe vor ihren Türen, und solche, die ihnen ein Bild von der Helligkeit in ihrer Umgebung verschaffen. Die einen sind mit Komponenten zur Öffnung und Schließung der Türen, die anderen mit Komponenten zur Ein- und Ausschaltung der Beleuchtung verkoppelt. Der Zustand der Türen und der der Beleuchtung läßt sich nun wiederum jeweils als etwas auffassen, was von der Wirkungsweise dieser Steuerungs-Komponenten geprägt wurde. Als durch Prozesse geformt wurde oben auch die Fortbewegung der Fahrzeuge gedeutet.

Fahrzeuge müssen betrieben werden können. So muß sich etwa ein Kraftfahrzeug zur Änderung seiner Fahrtrichtung bringen lassen. Eine direkte Einwirkung ist dabei unmöglich – sie bestünde darin, daß der Kraftfahrer aussteigt und die Ausrichtung der Räder ändert oder – ein noch primitiveres Szenario – den Wagen anhebt und in einer anderen Ausrichtung wieder absetzt. Hier mußten andere Lösungen gefunden werden. Die gängige Lösung besteht darin, daß Kraftfahrzeuge mit einer interaktiv-sensorischen Komponente ausgestattet werden, nämlich mit einem Steuerrad, das ihnen eine Aufnahme von Energie aus ihrer Umwelt gestattet, die jedoch, anders als die Aufnahme von Energie über Tür-Sensoren, nicht ausschließlich der Feststellung von Unruhe in der Umwelt dient, sondern so weiterverarbeitet wird, daß ein neuer Zustand der Vorderräder und damit des Fahrzeugs insgesamt ausgelöst wird. Der Lenkungsmechanismus ist also ein semiotisches System. Er ist insofern ein relativ unauffälliges semiotisches System, als er ikonische Zeichen aufnimmt: So ist etwa eine Drehung nach rechts – im Uhrzeigersinn und in Fahrtrichtung gesehen – ein Zeichen, dessen Verarbeitung eine Richtungsänderung nach rechts auslösen soll. Auffälliger ist dagegen die Gangschaltung. Sie ist mit einem knüppelförmigen Sensor verbunden, der ebenfalls Energie aufnimmt, allerdings auf relativ komplizierte Weise, weil er teils in abknickender Form oder sogar durch Drücken bewegt wird. Die Zeichen, die ein Gangschaltungsknüppel aufnimmt, lassen sich kaum als ikonisch klassifizieren. Aber auch hier löst die Weiterverarbeitung der aufgenommenen Energie einen neuen Zustand im Innern des Fahrzeugs, nämlich einen Wechsel im Getriebe und damit eine Veränderung im Fahrverhalten aus, die sich durch einen unmittelbaren Eingriff (Öffnen der Motorhaube, Manipulation von Zahnrädern) nicht erreichen ließen.

Der Gangschaltungsknüppel, genauer sein Kopf, ist auch noch in einer anderen Hinsicht ein semiotisches System. Auf ihm befindet sich nämlich (als eine Art Dauerausscheidung des Fahrzeugs) eine Konfiguration aus Farbe, eine Art Graphik mit Zahlen und Buchstaben, die als Zeichen gemeint ist. Der Kraftfahrer, der die optische Energie aufnimmt, die von dieser Konfiguration ausgeht, und sie semiotisch weiterverarbeitet, wird darüber belehrt, wie er seinerseits zeichenhaft Energie auszuscheiden hat, die dann von dem Knüppel aufgenommen und dahinter weiterverarbeitet wird. Ähnliches läßt sich von dem Aufnahmesystem sagen, das mit einem automatischen Getriebe verkoppelt ist. Weniger fahrzeugspezifische, an vielen anderen Maschinen vorfindbare semiotisch gesteuerte Komponenten zur Abgabe von Energie sind die Ausgänge von Meßvorrichtungen. Bei Fahrzeugen sind das etwa die Geschwindigkeitsanzeige, die Kraftstoffanzeige, die Fernlichtanzeige und vieles mehr.

Ein Computer muß, um betriebstüchtig zu sein, Strom aufnehmen. Das reicht aber bei weitem nicht aus. Er muß vor allem auch Programme, also ein Betriebssystem, Anwendungssysteme und Ein- und Ausgabesysteme, aufgenommen haben. Die Ein- und Ausgabesysteme haben jeweils zwei verschiedene Funktionen. Einerseits dienen sie der Eingabe von Rohmaterial, also von Daten, die verarbeitet werden sollen, sowie der Ausgabe von Fertigprodukten, also von Daten, die erarbeitet worden sind. Sie ähneln also den Einfüll- und Ausstoßvorrichtungen von Fertigungsmaschinen. Datenverarbeitungsprogramme prägen ihre Ausgaben, sind also insofern Formen dieser Ausgaben. So ist einem Bildschirmbild etwa anzusehen, ob es aus einer Textverarbeitung oder aus einem Textanalyseprogramm hervorgegangen ist, wobei die Eingabedaten jedesmal dieselben gewesen sein können. Computer können nicht unmittelbar, also physikalisch gesteuert werden. Die Ein- und Ausgabesysteme von Computern dienen daher andererseits auch deren Steuerung und, darüber hinaus, deren Reaktion auf Steuerung. In dieser Funktion sind sie semiotische Systeme. Steuernde Eingabe geschieht normalerweise durch Formulierungen in Kommandosprachen oder durch Manipulation von Elementen graphischer Oberflächen. Sensoren sind vor allem die Tastatur und die Maus. Die Reaktion geschieht normalerweise ähnlich oder auch durch Formulierungen in natürlicher Sprache oder, insbesondere etwa bei fehlerhaften Steuerungsversuchen, akustisch. Energieabgabe-Vorrichtungen sind vor allem der Bildschirm oder ein Lautsprecherchen; gelegentlich meldet sich das System auch über den Drucker, der eine Materieabgabe-Vorrichtung ist.

Computer arbeiten auch mit Programmsystemen, die negative Ähnlicheitsbeziehungen herstellen, nämlich Compilern oder Übersetzern. Programme, die in einer maschinenferneren Programmiersprache formuliert sind, werden dann zu einer Art Matrize für Programme, die in einer maschinennäheren Programmiersprache formuliert sind, und diese wiederum zu einer Art Matrize für die elektronischen Abläufen in der Maschine. Compiler weisen, nebenbei, eine gewisse semiotische Ähnlichkeit zu den biologischen Mechanismen auf, die DNA-Ketten zu Matrizen für Eiweißmoleküle machen.

Es sei hinzugefügt, daß Computer, die über interaktiv-sensorische Komponenten, dank deren sie positive Ähnlichkeitsbeziehungen zwischen System- und Umweltzuständen aufbauen können, und über produktiv-interaktive Komponenten verfügen, dank deren sie durch Abgabe von Energie planmäßig auf ihre Umwelt einwirken können, Roboter heißen.

3. Semiogenese

Den zeitlichen Aspekten semiotischer Systeme läßt sich durch eine Berücksichtigung semiotischer Genesen Rechnung tragen, also, einer gängigen Einteilung entsprechend, durch die Betrachtung semiotischer Phylo-, Onto- und Aktualgenesen.

Semiotische Systeme entstehen phylogenetisch durch Evolution oder durch Erfindung. Evolutionäre Phylogenese ist die typische Entstehensweise biosemiotischer Systeme. Sie setzt voraus, daß die Systeme, in denen sich solche biosemiotischen Systeme entwickeln, bereits über interaktiv-sensorische und/oder pollutive Komponenten verfügen. Humansemiotische Systeme wie die Sprache sind ebenfalls aus evolutionären Prozessen hervorgegangen. Es gibt jedoch auch humansemiotische Systeme, die sich menschlicher Erfindung verdanken, wie etwa das System der Verkehrszeichen. Technosemiotische Systeme gehen stets auf Erfindung zurück. Die Erfindung semiotischer Systeme setzt die entsprechenden semiotischen Prinzipien voraus, die ihrerseits anfänglich rein biosemiotische Prinzipien waren.

Ontogenetisch entstehen semiotische Systeme entweder durch Vererbung oder durch Erlernen oder durch Einbau oder Implementierung. Vererbung und Erlernen schließen einander allerdings nicht aus: Menschen erwerben ihre Sprache sowohl durch Vererbung als auch durch Erlernen, aber auch viele biosemiotische Systeme, beispielsweise das Warnschreisystem der Grünen Meerkatze und sogar der Bienentanz, werden nicht vollständig ererbt, sondern zu einem mehr oder weniger großen Anteil auch erlernt. Technosemiotische Systeme sind eingebaute oder implementierte Komponenten komplexer technischer Systeme.

Aktualgenese ist der Ablauf eines konkreten semiotischen Prozesses in einem konkreten semiotischen System. Ein solcher Prozeß ist ein kausaler Prozeß, die Ontogenese eines semiotischen Systems auch die Entstehung eines kausalen Mechanismus. Semiotische Prozesse sind also kausal beschreibbar. Was sie jedoch kennzeichnet, ist, daß sie sich durch eine kausale Beschreibung nicht völlig erklären lassen. Das hängt damit zusammen, daß die Verkopplung eines semiotischen Systems mit einer bestimmten Ein- oder Ausgabekomponente prinzipiell willkürlich ist. Das zeigt etwa die menschliche Sprache. Als rezeptives System ist sie sowohl mit der auditiven als auch mit der visuellen Wahrnehmung, im Falle der Blindenschrift sogar mit der taktilen Wahrnehmung verkoppelt. Als produktives System ist sie sowohl mit Organen im Mund-Rachen-Raum als auch mit Organen in den oberen Extremitäten verbunden, wobei die Organe in den oberen Extremitäten je nach Produktionsweise (etwa Handschrift oder Bedienung einer Tastatur) unterschiedlich bewegt werden. Diese Anbindungen des semiotischen Systems Sprache an unterschiedliche Ein- und Ausgabekomponenten lassen sich sicherlich im einzelnen kausal beschreiben, doch lassen sich aus solchen kausalen Beschreibungen keine Gründe ableiten, die diese Anbindungen auch als notwendig erscheinen lassen. Das geht letztlich darauf zurück, daß sie sich evolutionären Zufällen verdanken. Ähnliches gilt auch für den technosemiotischen Bereich. So besteht zweifellos ein eindeutiger kausaler Zusammenhang zwischen einer bestimmten Stellung des Eingabehebels eines automatischen Getriebes und einer bestimmten Stellung der Zahnräder dieses Getriebes. Das System ist ja auch so konstruiert worden, daß sich solche kausalen Zusammenhänge mit Sicherheit etablieren. Aus der Beschreibung dieser kausalen Zusammenhänge läßt sich aber nicht ergründen, warum die Eingabekomponente gerade so ist wie sie ist. Man wird hier sogar kritisch anmerken dürfen, daß der Erfinder dieses Systems es weitgehend nach ingenieursmäßig-kausalen und kaum nach semiotischen Kriterien entwickelt hat. Jedenfalls muß ich, wenn ich aus der Parkstellung heraus nach vorwärts anfahren will, dem Auto unächst einmal sagen, daß es rückwärts fahren soll („R“), es aber zugleich durch Bremsen daran hindern; sodann muß ich ihm sagen, daß es daß es gar nichts tun soll („0“); und erst nach diesen unsinnigen Anweisungen kann ich ihm das sagen, was ich ihm sagen will, nämlich daß es vorwärts fahren soll („D“). Die Willkürlichkeit der Verkopplung zwischen Eingabevorrichtung und semiotischem System zeigt sich also hier deutlich daran, daß man sich eine wesentlich bessere, ingenieursmäßig ebensogut realisierbare Eingabeweise denken kann. Jedenfalls läßt sich ingenieurwissenschaftlich wohl kaum nachweisen, daß das automatische Getriebe genau die Eingabekomponente haben muß, die es hat. Sie ist eben einem – in diesem Falle unglücklichen – erfinderischen Zufall zu verdanken.

Daß die Verkopplung semiotischer System mit bestimmten peripheren Systemkomponenten zwar kausal beschreibbar, aber kausal nicht erklärbar ist, verleiht den semiotischen Systemen einen Aspekt des „Supra-Kausalen“. Das grenzt die Prozesse, die sich in ihnen abspielen, gegen andere, kausal erklärbare Prozesse ab. Die Semiotik ist somit gewissermaßen die Wissenschaft vom „Supra-Kausalen“ oder, wenn man so will, von der anderen Hälfte der Welt.