Technologiebaum · wie virtuelle Welten möglich wurden

Gemalte Szenen (vor mindestens 51.200 Jahren)

Ein Gemälde in roter Ockerfarbe in der Höhle Leang Karampuang auf Sulawesi zeigt menschenähnliche Figuren und ein Wildschwein. Die Uran-Reihen-Datierung des Kalzits darüber ergibt ein Alter von mindestens 51.200 Jahren. Es ist die älteste bekannte Szene, die eine Geschichte erzählt. Menschen malen also schon sehr lange erdachte oder erinnerte Welten.

Führte zu: Linearperspektive

Quelle: Oktaviana et al., ‘Narrative cave art in Indonesia by 51,200 years ago’, Nature 631 (2024)

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Die Camera obscura erklärt (c. 1011–1021)

China hielt früher fest, dass Licht durch ein kleines Loch ein umgekehrtes Bild erzeugt. Der Spätere Mohistische Kanon (zusammengestellt zwischen dem späten 4. und der Mitte des 3. Jahrhunderts v. Chr.) erklärt die Umkehrung damit, dass sich die Strahlen am Loch kreuzen. Shen Kuos Dream Pool Essays (1088) sagte es noch einmal und nannte die Umkehrung hinter dem kleinen Loch ein normales Prinzip. Ibn al-Haitham schrieb sein Kitāb al-Manāẓir (Buch der Optik) Anfang des elften Jahrhunderts in Kairo. Er prüfte das Lochbild im Experiment. Er argumentierte auch, dass wir sehen, indem wir Licht empfangen, nicht indem wir es vom Auge aussenden. Seine Optik floss später in die Perspektivtheorien der Renaissance ein.

Führte zu: Linearperspektive; Laterna magica; Fotografie

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Kitab al-manazir’ (and ‘Ibn al-Haytham’)

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Schattentheater (11. Jahrhundert (sicher belegt))

Im Schattentheater spielen flache Figuren hinter einem beleuchteten Schirm Geschichten vor. Es ist auf Java durch das Gedicht Arjunawiwaha des 11. Jahrhunderts (um 1035) belegt, das die Welt mit einem Puppenschirm vergleicht. In China ist es durch Berichte der Nördlichen Song (960–1127) belegt. Frühere Angaben sind Legende oder nennen nur eine Aufführung, ohne sie zu beschreiben. Beispiele sind die Han-Geschichte von Kaiser Wu und die Inschriften von Jaha und Wukajana von etwa 840–907. Das früheste Datum ist also nicht gesichert.

Quelle: Istari, Wukayana inscription of Balitung (907 CE), Berkala Arkeologi (BRIN); Wikipedia, ‘Wayang’ for the Jaha/Arjunawiwaha dates; Hanshu 97A tale as discussed by Gao Cheng

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Linearperspektive (c. 1415–1425)

Filippo Brunelleschi zeigte einen geometrischen Weg, eine Szene so zu malen, wie sie von einem Standpunkt aus aussieht. Alberti schrieb die Methode in De pictura (1435) nieder. Die Regel lautet, dass sich parallele Linien alle in einem Fluchtpunkt treffen. Echtzeit-Grafiksoftware nutzt in jedem Bild dieselbe Projektion.

Baut auf: Gemalte Szenen; Die Camera obscura erklärt

Führte zu: Das Panorama; Fotografie; Stereoskop

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Linear perspective’

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Laterna magica (c. 1659)

1659 zeichnete Christiaan Huygens eine Reihe von Skelettbildern, die mit einer Laterne mit Konvexlinsen projiziert werden sollten. Das ist die früheste erhaltene Aufzeichnung des Geräts. Es war der erste weit verbreitete Weg, ein gemaltes oder fotografisches Bild für ein Publikum an eine Wand zu werfen. Über zwei Jahrhunderte war es das Standardwerkzeug für öffentliche Bildvorführungen.

Baut auf: Die Camera obscura erklärt

Führte zu: Projizierte bewegte Bilder

Quelle: Magic Lantern Society (UK), ‘A brief history of the Magic Lantern’

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Das Panorama (1787–1788)

Robert Barker ließ 1787 das Panorama patentieren und zeigte 1788 das erste, eine Ansicht von Edinburgh. Spätere Rotunden hielten Rundgemälde von etwa 18 Metern Durchmesser oder mehr. Die Betrachter standen inmitten eines gemalten Horizonts, der nie abriss. Es war ein früher kommerzieller Versuch, die Umgebung eines Besuchers gegen eine gebaute Szene auszutauschen.

Baut auf: Linearperspektive

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Robert Barker’ and ‘Panorama’

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Fotografie (c. 1826–1827)

Nicéphore Niépce machte um 1826–27 die früheste erhaltene Kamerafotografie. Es war eine Heliografie auf einer Zinnplatte, der Blick aus seinem Fenster in Le Gras, nach einer Belichtung von vielen Stunden. Sie hielt ein optisches Bild dauerhaft fest. So ähnelte zum ersten Mal ein Bild der Welt durch eine Maschine statt durch eine Hand.

Baut auf: Die Camera obscura erklärt; Linearperspektive

Führte zu: Projizierte bewegte Bilder

Quelle: Harry Ransom Center, University of Texas, ‘The First Photograph’ (Niépce heliograph)

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Bewegung aus Standbildern (1832)

Joseph Plateau in Gent und Simon Stampfer in Wien erfanden das Phenakistiskop 1832 jeweils unabhängig. Es ist eine geschlitzte Scheibe mit Zeichnungen in Folge. Dreht man sie und blickt in einen Spiegel, scheinen sich die Zeichnungen zu bewegen. Es zeigte, dass das Auge eine schnelle Folge von Standbildern zu flüssiger Bewegung verschmilzt. Das ist das Prinzip hinter jedem Film- und Videobild.

Führte zu: Projizierte bewegte Bilder

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Phenakistoscope’

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Stereoskop (1838)

1838 zeigte Charles Wheatstone, dass zwei leicht unterschiedliche flache Zeichnungen, eine für jedes Auge, zu einem einzigen Bild mit echt wirkender Tiefe verschmelzen. Er baute ein Spiegelstereoskop, um es zu beweisen. Der Unterschied zwischen den Ansichten der beiden Augen wurde zu etwas, das man steuern konnte. Jedes Headset seither nutzt ihn noch.

Baut auf: Linearperspektive

Führte zu: Stereoskopischer Film; Sensorama; Das ultimative Display; Telesphere Mask

Quelle: Wheatstone, ‘Contributions to the physiology of vision, Part I’, Phil. Trans. R. Soc. 128 (1838), 371–394

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Stereoton (1881)

Auf der Pariser Internationalen Elektrizitätsausstellung von 1881 übertrug Clément Aders System Live-Darbietungen aus der Oper über Telefonleitungen an Besucher. Es nutzte gepaarte Sender und Empfänger, die einen räumlichen Zwei-Ohren-Effekt ergaben. 1890 folgte ein Abonnementdienst. Es war ein frühes Zeichen dafür, dass sich ein Ortsgefühl per Elektrizität an einen weit entfernten Hörer senden lässt.

Führte zu: Sensorama

Quelle: Bob’s Old Phones / Telephone Collecting, ‘Clément Ader’

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Projizierte bewegte Bilder (1895)

Am 28. Dezember 1895 zeigten die Brüder Lumière den Cinématographe einem zahlenden Publikum im Grand Café in Paris. Er war Kamera, Kopiergerät und Projektor in einem. Film vor einem gemeinsamen Publikum zu zeigen, machte aufgezeichnete Bewegung zu etwas, das Menschen gemeinsam erlebten. Das ist die Vorlage für spätere gemeinsame Bildschirme und Räume.

Baut auf: Fotografie; Bewegung aus Standbildern; Laterna magica

Führte zu: Stereoskopischer Film; Sensorama; Aspen Movie Map; Telesphere Mask

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Cinématographe’

Adresse: /trees/technology?n=cinema

Stereoskopischer Film (1922; Boom 1952–54; Wiederbelebung 2009 · Ins Stocken geraten)

Das stereoskopische Kino nahm Wheatstones Idee und brachte sie auf Film. Anaglyphen-Spielfilme wurden Anfang der 1920er-Jahre gezeigt. Das polarisierte Natural-Vision-Verfahren löste 1952 mit Bwana Devil den Boom aus. Das Publikum verlor innerhalb von etwa einem Jahr das Interesse. Das Format kam 2009 mit dem digitalen Kino zurück.

Warum er ins Stocken geriet: Es blieb stecken, weil das Bild festgelegt war. Jeder Betrachter sah dieselben zwei Ansichten, egal wohin er blickte. Brille und Projektorausrichtung waren lästig. Und das Bild konnte nicht auf den Betrachter reagieren.

Baut auf: Projizierte bewegte Bilder; Stereoskop

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘3-D’ (film process) and ‘Natural Vision’

Adresse: /trees/technology?n=3d-film

Flugsimulator (1929)

Edwin Link baute ein Cockpit, das mit Luftdruck angetrieben wurde. Es nickte, rollte und gierte, wenn der Pilot die Steuerung bewegte, sodass Flugschüler den Instrumentenflug am Boden üben konnten. Die Alliierten nutzten Links Blue Box im Zweiten Weltkrieg, und über 500.000 Piloten sollen auf solchen Geräten trainiert haben. Es zeigte, dass ein glaubhaftes Fluggefühl in der Ausbildung ein echtes Flugzeug ersetzen kann.

Quelle: ASME Landmark #210, ‘Link C-3 Flight Trainer’

Adresse: /trees/technology?n=link-trainer

Cochlea-Implantat (1957; mehrkanalig 1977–84)

Djourno und Eyries in Paris berichteten 1957, dass sie den Hörnerv eines tauben Patienten elektrisch stimuliert hatten. House und Doyle setzten 1961 ein einkanaliges Gerät ein. Mehrkanalige Geräte (Hochmair, Clark) wurden 1977–78 eingesetzt und Mitte der 1980er-Jahre von der FDA für Erwachsene zugelassen. Schall erreicht das Gehirn ohne funktionierendes Ohr. Es war der erste klinische Fall eines Sinnes, der durch direkte elektrische Stimulation des Nervensystems geliefert wird.

Führte zu: Gehirn-Computer-Schnittstelle

Quelle: Lasker Foundation, ‘Modern cochlear implant’ (2013 Clinical Medical Research Award)

Adresse: /trees/technology?n=cochlear

Telesphere Mask (1960)

Morton Heilig ließ ein am Kopf getragenes Sichtgerät patentieren, das jedem Auge ein eigenes Bild gab, mit Stereoton. Das war Jahre, bevor irgendein Computer ein solches Display ansteuerte. Es spielte vorab aufgenommenen Film ab und verfolgte den Kopf nicht.

Baut auf: Stereoskop; Projizierte bewegte Bilder

Führte zu: Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display)

Quelle: Heilig, US Patent 2,955,156, “Stereoscopic-television apparatus for individual use” (1960)

Adresse: /trees/technology?n=telesphere

Sensorama (1962 (Patent; Prototyp 1957–62) · Ins Stocken geraten)

Morton Heiligs Sensorama Simulator (US-Patent 3,050,870, angemeldet 1961, erteilt 1962) war eine Arcade-Kabine. Sie spielte vorab gefilmtes stereoskopisches Farbmaterial mit Stereoton, Vibration, Wind und Duft ab. Es war der erste Versuch, in einer Maschine mehrere Sinne zugleich anzusprechen. Es ist der übliche Ausgangspunkt für die Geschichte der virtuellen Realität.

Warum er ins Stocken geriet: Es blieb stecken, weil alles auf Film vorab aufgezeichnet war. Kein Computer erzeugte oder veränderte die Szene, sodass der Betrachter zwar schauen, aber nie etwas verändern konnte.

Baut auf: Projizierte bewegte Bilder; Stereoskop; Stereoton

Quelle: US Patent 3,050,870, M. L. Heilig, ‘Sensorama Simulator’ (angemeldet 10. Jan. 1961, erteilt 28. Aug. 1962)

Adresse: /trees/technology?n=sensorama

Erste Videospiele (1958; 1962)

William Higinbothams Tennis for Two (Oktober 1958, Brookhaven) zeichnete die Flugbahn eines Balls unter Analogrechner-Steuerung auf einem Oszilloskop. Spacewar! (1962) war ein Zwei-Spieler-Weltraumkampfspiel, geschrieben für den digitalen Computer PDP-1 des MIT. Zusammen zeigten sie, dass eine Maschine eine kleine, gemeinsame Welt mit Regeln beherbergen kann, in denen Spieler handeln.

Baut auf: Computer mit gespeichertem Programm

Führte zu: Arcade-Videospiel

Quelle: Computer History Museum, ‘Spacewar!' (see also CHM timeline 1958 for Tennis for Two)

Adresse: /trees/technology?n=tennis-for-two

Interaktive Grafik (1963)

Ivan Sutherlands Dissertation am MIT (1963) beschrieb Sketchpad. Es lief auf dem TX-2 und ließ einen Nutzer mit einem Lichtgriffel Liniendiagramme zeichnen und bearbeiten, mit Bedingungen und wiederverwendbaren Mustervorlagen. Es machte das interaktive Display zu einem Weg, an einem im Computer gehaltenen Modell zu arbeiten.

Baut auf: Computer mit gespeichertem Programm

Führte zu: Das ultimative Display; Vernetzte Welt aus der Ich-Perspektive; Realistische Schattierung

Quelle: I. E. Sutherland, ‘Sketchpad: a man-machine graphical communication system’, MIT PhD thesis (1963), University of Cambridge reprint, TR-574

Adresse: /trees/technology?n=sketchpad

Simulacron-3 (1964 · Idee)

Daniel F. Galouyes Roman Simulacron-3 (1964; britischer Titel Counterfeit World) beschreibt eine Stadt, die auf einem Computer simuliert wird. Ihre Bewohner wissen nicht, dass sie Programme sind. Er ist einer der frühesten Romane über eine Welt, die in einem Computer läuft. Er ist auch ein gängiger Bezugspunkt in Texten über das Simulationsargument.

Baut auf: Computer mit gespeichertem Programm

Quelle: The Encyclopedia of Science Fiction, ‘Galouye, Daniel F.'

Adresse: /trees/technology?n=simulacron

Das ultimative Display (1965 · Idee)

In seinem Beitrag von 1965 für den IFIP-Kongress schlug Sutherland ein computergesteuertes Display vor, das so vollständig wäre, dass es Materie im Raum steuern könnte. Er schrieb, ein dort dargestellter Stuhl wäre gut genug, um darauf zu sitzen. Es setzte das Ziel der virtuellen Realität als einer Welt, die man in keinem Sinn von der Wirklichkeit unterscheiden könnte.

Baut auf: Interaktive Grafik; Stereoskop

Führte zu: Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display)

Quelle: I. E. Sutherland, ‘The Ultimate Display’, Proc. IFIP Congress 1965, vol. 2, pp. 506–508 (scan)

Adresse: /trees/technology?n=ultimate

Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display) (1968)

1968 bauten Sutherland und Bob Sproull ein am Kopf getragenes Display. Es zeigte dem Nutzer einfache 3D-Drahtgittergrafik, die ein Computer neu zeichnete, wenn sich der Kopf des Nutzers bewegte. Die Optik hing von der Decke (das „Damoklesschwert“). Es war das erste System, das ein am Kopf getragenes Display, computergenerierte Bilder und Kopfverfolgung verband.

Baut auf: Das ultimative Display; Telesphere Mask

Führte zu: Datenhandschuh; „virtual reality“; CAVE; Virtual Boy; Moderne VR-Brille

Quelle: I. E. Sutherland, ‘A head-mounted three dimensional display’, AFIPS Fall Joint Computer Conference (1968)

Adresse: /trees/technology?n=damocles

Realistische Schattierung (1971–1980)

Henri Gouraud (1971) und Bui Tuong Phong (1973–75) entwickelten weiche Schattierung und ein Beleuchtungsmodell für Polygonflächen. Turner Whitted (1980) zeigte rekursives Ray Tracing mit Reflexion und Brechung. Jeder Schritt brachte Computerbilder näher an das Verhalten des Lichts. Die Verfahren wurden zur Grundlage für Film- und Spiel-Rendering.

Baut auf: Interaktive Grafik

Führte zu: CAVE; Echtzeit-3D-Welten

Quelle: Gouraud, ‘Continuous shading of curved surfaces’, IEEE Trans. Computers C-20 (1971); also Phong, CACM 18 (1975), and Whitted, CACM 23 (1980)

Adresse: /trees/technology?n=shading

Arcade-Videospiel (1972)

Ataris Pong wurde von Allan Alcorn nach einer Idee von Nolan Bushnell entworfen. Es wurde Ende 1972 erstmals in einer Bar in Sunnyvale aufgestellt und verkaufte sich in großer Zahl. Es bestand aus Logikchips, nicht aus einem Mikroprozessor. Es machte das Videospiel zu einem kommerziellen öffentlichen Zeitvertreib. Es finanzierte auch die Branche, die später die Grafikhardware vorantrieb.

Baut auf: Erste Videospiele; Integrierter Schaltkreis

Führte zu: Cyberspace

Quelle: The Strong National Museum of Play, ‘Pong’

Adresse: /trees/technology?n=pong

Vernetzte Welt aus der Ich-Perspektive (1973–74)

Maze wurde 1973 bei der NASA Ames von Steve Colley, Greg Thompson und Howard Palmer auf Imlac-PDS-1-Computern geschrieben. Es zeigte den Blick durch Korridore von der eigenen Position des Spielers aus. Es begann mit zwei verbundenen Maschinen und bekam dann Schießen und Bots dazu. Es war ein früher gemeinsamer 3D-Raum aus der Ich-Perspektive. Es ist ein wahrscheinlicher Vorläufer des vernetzten Ego-Shooters.

Baut auf: Paketnetz; Interaktive Grafik

Die Quellen lassen dieses Datum oder diese Aussage unsicher.

Quelle: DigiBarn Computer Museum, Steve Colley, ‘Maze War’ history

Adresse: /trees/technology?n=maze-war

Colossal Cave Adventure (1975–76)

Will Crowther schrieb dieses Textspiel 1975, und Don Woods erweiterte es 1976. Ein Spieler erkundete eine in Prosa beschriebene Höhle, indem er Befehle eintippte. Es legte die erkundbare, regelgebundene Welt fest, die in Text beschrieben wird. Die ersten Mehrbenutzerwelten bauten darauf auf.

Baut auf: Computer mit gespeichertem Programm

Führte zu: Gemeinsame Textwelt

Quelle: Encyclopaedia Britannica, “Adventure”

Adresse: /trees/technology?n=adventure

Gemeinsame Textwelt (1978–1980)

Roy Trubshaw begann im Herbst 1978 an der University of Essex mit MUD, und Richard Bartle stieß zur Arbeit dazu. Als Essex im Frühjahr 1980 an das ARPANET angeschlossen wurde, konnten sich Außenstehende verbinden. Es war eine dauerhafte Mehrbenutzerwelt aus Räumen und Objekten, die mehrere Menschen gleichzeitig bewohnten. Es setzte das Muster für spätere Online-Welten.

Baut auf: Paketnetz; Colossal Cave Adventure

Führte zu: Grafische Online-Welt; Dauerhafte Online-Welten

Quelle: Richard Bartle, ‘Early MUD history’

Adresse: /trees/technology?n=mud

Aspen Movie Map (1978–79)

Die Architecture Machine Group des MIT filmte Aspen 1978–79 Straße für Straße. Ein Nutzer konnte auf einem Touchscreen-Laserdisc-System durch das gespeicherte Filmmaterial fahren und nach Belieben links abbiegen, rechts abbiegen oder anhalten. Es war ein frühes interaktives, befahrbares Bild eines realen Ortes. Es war ein Vorläufer der Kartierung auf Straßenebene.

Baut auf: Projizierte bewegte Bilder; Computer mit gespeichertem Programm

Quelle: MIT Media Lab, ‘The Aspen Movie Map beat Google Street View by 34 years’

Adresse: /trees/technology?n=aspen

Cyberspace (1982–84 · Idee)

William Gibson prägte das Wort ‘cyberspace’ in der Erzählung ‘Burning Chrome’ (Omni, Juli 1982). Er machte es im Roman Neuromancer (1984) populär, als gemeinsamen grafischen Raum aus Daten, in dem man sich bewegen kann. Es gab der Idee einer Online-Welt einen Namen und ein Bild, und Ingenieure zitierten es später.

Baut auf: Arcade-Videospiel

Führte zu: Das Metaverse

Quelle: The Encyclopedia of Science Fiction, ‘Cyberspace’

Adresse: /trees/technology?n=cyberspace

Datenhandschuh; „virtual reality“ (1985–1987)

Jaron Lanier gründete 1985 VPL Research. Sein DataGlove (1987) und das Headset EyePhone waren die ersten kommerziellen VR-Produkte. Britannica schreibt Lanier zu, 1987 den Begriff ‘virtual reality’ geprägt zu haben. Die Firma brachte Eingabe per Körperverfolgung und ein Kopfdisplay außerhalb von Militär- und Universitätslaboren in Reichweite.

Baut auf: Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display)

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Jaron Lanier’

Adresse: /trees/technology?n=vpl

Grafische Online-Welt (1986–88)

Habitat wurde von Chip Morningstar und Randy Farmer bei Lucasfilm Games für den Commodore 64 gebaut, über den Dienst Quantum Link. Es lief 1986 als Pilotprojekt. Nutzer erschienen als Comicfiguren, sogenannte Avatare, in einer gemeinsamen grafischen Welt. Es testete im großen Maßstab, was geschieht, wenn Tausende Menschen an einem gestalteten virtuellen Ort leben. Die Entwickler veröffentlichten die Erkenntnisse.

Baut auf: Gemeinsame Textwelt

Führte zu: Das Metaverse; Dauerhafte Online-Welten

Quelle: Morningstar and Farmer, ‘The Lessons of Lucasfilm’s Habitat’ (1990)

Adresse: /trees/technology?n=habitat

CAVE (1992)

Die CAVE wurde 1992 von Cruz-Neira, Sandin, DeFanti und Kollegen an der University of Illinois at Chicago beschrieben. Sie projizierte Stereobilder auf die Wände und den Boden eines Raums. Mehrere Menschen konnten mit leichten Brillen in einer gemeinsamen virtuellen Szene stehen. Sie zeigte eine immersive Alternative zum am Kopf getragenen Display.

Baut auf: Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display); Realistische Schattierung

Quelle: Cruz-Neira, Sandin and DeFanti et al., ‘The CAVE: audio visual experience automatic virtual environment’, CACM 35(6) (1992)

Adresse: /trees/technology?n=cave

Das Metaverse (1992 · Idee)

Neal Stephensons Roman Snow Crash (1992) prägte das Wort ‘metaverse’. Es meint eine gemeinsame 3D-Online-Welt, in der Menschen als Avatare erscheinen. Technologiefirmen belebten den Begriff Jahrzehnte später als Namen für die nächste Stufe der Online-Welten wieder.

Baut auf: Cyberspace; Grafische Online-Welt

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Snow Crash’

Adresse: /trees/technology?n=metaverse

Echtzeit-3D-Welten (1993–1996)

Id Softwares Doom (Dezember 1993) brachte vernetzte Spieler in texturierte Level aus der Ich-Perspektive auf gewöhnlichen PCs. Quake (1996) zeichnete echtes polygonales 3D mit Echtzeitbeleuchtung. Schnelles 3D aus der Ich-Perspektive auf Verbraucherhardware schuf den Markt und die Techniken für spätere virtuelle Welten.

Baut auf: Realistische Schattierung; Mikroprozessor

Führte zu: Dauerhafte Online-Welten

Quelle: The Strong National Museum of Play, ‘Quake’ (with Encyclopaedia Britannica, ‘Doom’)

Adresse: /trees/technology?n=doom

Virtual Boy (1995–96 · Ins Stocken geraten)

Nintendos Virtual Boy (Japan Juli 1995, Nordamerika August 1995) war eine auf dem Tisch montierte stereoskopische Konsole. Sie zeigte rote Bilder im Drahtgitterstil. Sie wurde innerhalb eines Jahres zurückgezogen. Nintendos eigener Iwata nannte sie später einen kommerziellen Misserfolg.

Warum er ins Stocken geriet: Es blieb stecken, weil es 1995 weder ein erschwingliches kompaktes Vollfarbdisplay noch Kopfverfolgung gab. Das rote einfarbige Bild, die feste Betrachtungsposition und die unbequeme Passform ermüdeten die Nutzer schnell.

Baut auf: Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display); Integrierter Schaltkreis

Quelle: Iwata Asks, ‘Shigeru Miyamoto talks Virtual Boy’, Nintendo

Adresse: /trees/technology?n=virtualboy

Dauerhafte Online-Welten (1997–2003)

Ultima Online (1997), EverQuest (1999) und Second Life (2003) brachten sehr viele Menschen in dauerhafte grafische Welten. Die Welten liefen weiter, wenn ein Spieler sich abmeldete. Sie hatten eigene Wirtschaften und soziale Strukturen. Sie sind der beste Beleg, den wir dafür haben, wie sich Menschen an langlebigen virtuellen Orten verhalten.

Baut auf: Grafische Online-Welt; Gemeinsame Textwelt; Echtzeit-3D-Welten; World Wide Web

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Ultima Online’ and ‘Online gaming’

Adresse: /trees/technology?n=mmo

Gehirn-Computer-Schnittstelle (2004–2006)

2006 berichteten Hochberg und Kollegen über einen vom Hals abwärts gelähmten Mann. Er konnte einen Computercursor bewegen und eine einfache Roboterhand steuern, mit Signalen aus einer Mikroelektrodenanordnung, die in seinen motorischen Kortex implantiert war. Es zeigte, dass willentliche neuronale Aktivität als Steuersignal ausgelesen werden kann.

Baut auf: Cochlea-Implantat; Mikroprozessor

Führte zu: Vollständig immersive VR; Ganzhirn-Emulation

Quelle: Hochberg et al., ‘Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia’, Nature 442 (2006)

Adresse: /trees/technology?n=bci

Moderne VR-Brille (2012–13 (Entwicklerkit); 2016 (Endverbraucher))

Oculus sammelte 2012 auf Kickstarter 2,4 Millionen Dollar ein. Es lieferte das Entwicklerkit Rift DK1 ab Ende März 2013 aus. Die Verbraucher-Rift folgte am 28. März 2016. Es verband Displays und Sensoren aus der Handyklasse mit einer GPU und Kopfverfolgung mit geringer Latenz. Das machte ein Headset mit weitem Blickfeld billig genug für Entwickler und Verbraucher.

Baut auf: Am Kopf getragenes Display (Head-mounted Display); Grafikprozessor; Smartphone

Führte zu: Raumbezogene Verfolgung (Room-Scale-Tracking)

Quelle: Road to VR, ‘3 years ago the Oculus Rift DK1 shipped, here’s a quick look back’

Adresse: /trees/technology?n=rift

Raumbezogene Verfolgung (Room-Scale-Tracking) (2015–2016)

HTC und Valve kündigten die Vive im März 2015 an und lieferten sie am 5. April 2016 aus. Sie nutzte Valves Lighthouse-System, das Infrarotlaser über einen Spielbereich streicht. Ein Headset und zwei Handcontroller konnten über etwa vier Meter präzise verfolgt werden. Gehen und Greifen in einem virtuellen Raum, nicht nur das Drehen des Kopfes, wurde zum Standard.

Baut auf: Moderne VR-Brille

Führte zu: Eigenständige Headsets

Quelle: Road to VR, ‘HTC, Valve and SteamVR: a 2015 retrospective and CES 2016 preview’

Adresse: /trees/technology?n=roomscale

Eigenständige Headsets (2018–2019)

Die Oculus Quest (21. Mai 2019) war ein eigenständiges Headset. Es nutzte vier Kameras, um Headset und beide Controller von innen zu verfolgen, ohne PC oder Basisstationen. Frühere eigenständige Geräte (Oculus Go, Lenovo Mirage Solo, Vive Focus, 2018) verfolgten höchstens die Kopfposition. Die Quest machte die vollständige Verfolgung mobil.

Baut auf: Raumbezogene Verfolgung (Room-Scale-Tracking); Smartphone

Führte zu: Vollständig immersive VR

Quelle: Road to VR, ‘Oculus announces Quest, the high-end standalone headset starting at $400’

Adresse: /trees/technology?n=standalone

Neuronales Rendering (2020–2023)

Die Neural Radiance Fields von Mildenhall et al. (2020) lernten eine Szene aus Fotografien und zeichneten neue Ansichten davon. 3D Gaussian Splatting (Kerbl et al., 2023) tat das in Echtzeit. Fotorealistische 3D-Szenen, die man erkunden kann, lassen sich nun erfassen statt von Hand modellieren.

Baut auf: Deep Learning auf GPUs; Grafikprozessor

Führte zu: Erzeugte interaktive Welten; Fotorealismus in Echtzeit

Quelle: Mildenhall et al., ‘NeRF: Representing scenes as neural radiance fields for view synthesis’, ECCV 2020, arXiv:2003.08934

Adresse: /trees/technology?n=neural-rendering

Erzeugte interaktive Welten (2024–2025)

2024 erzeugten Forschungssysteme wie Google DeepMinds Genie und das Diffusionsmodell GameNGen jedes Bild einer spielbaren Umgebung aus den Eingaben des Spielers. Sie hatten keine von Hand geschriebene Spiel-Engine. GameNGen simulierte das Spiel Doom mit über 20 Bildern pro Sekunde. Bis 2025 liefen die Demonstrationen minutenlang mit interaktiver Geschwindigkeit. Es sind weiterhin Forschungsprototypen.

Baut auf: Transformer-Architektur; Neuronales Rendering; Gelernte Weltmodelle; Diffusionsmodelle

Quelle: Valevski et al., ‘Diffusion Models Are Real-Time Game Engines’ (GameNGen), arXiv:2408.14837 (2024)

Adresse: /trees/technology?n=world-models

Fotorealismus in Echtzeit (2029–2034 · Prognose)

Branchenvertreter haben Echtzeitbilder prognostiziert, die man nicht von Fotografien unterscheiden kann. 2024 nannte ein großer Anbieter ein Zeitfenster von 5 bis 10 Jahren. Eine Prognose von 2013, zehn Jahre für denselben Meilenstein, wurde 2023 fällig. Niemand behauptete, er sei erreicht.

Baut auf: Neuronales Rendering

Adresse: /trees/technology?n=photoreal

Vollständig immersive VR (2029–2030s · Prognose)

Ein namentlich genannter Futurist hat Termine für eine VR veröffentlicht, die auf der Ebene des Nervensystems arbeitet. Er setzt sie auf die späten 2020er- bis 2030er-Jahre, über Nanoroboter im Gehirn. Wir fanden keine Expertenumfrage und keine unabhängige Prognose zu diesem Meilenstein. Kein solches System wurde demonstriert.

Baut auf: Gehirn-Computer-Schnittstelle; Eigenständige Headsets; Molekulare Nanotechnologie

Adresse: /trees/technology?n=fulldive

Ganzhirn-Emulation (2050–2075 · Brücke)

Auch im Simulationsbaum und Synthetisch werden.

Die FHI-Roadmap von 2008 hielt eine Emulation vor der Jahrhundertmitte nur für möglich, wenn Modelle auf elektrophysiologischer Ebene genügen. Feineres Detail würde spätere Termine erfordern. Ein Monte-Carlo-Modell von 2014 ergibt einen Median von 2064, falls sie überhaupt kommt. Der Median der Metaculus-Community liegt bei etwa 2073.

Baut auf: KI auf menschlichem Niveau; Gehirn-Computer-Schnittstelle

Adresse: /trees/technology?n=wbe

Computer im Maßstab eines Sterns (ca. 2250 oder später · Prognose)

Dyson (1960) schlug vor, dass fortgeschrittene Zivilisationen Sternenlicht einfangen würden. Bradbury (1997–99) erweiterte das zu geschachtelten Hüllen, die Computer mit der Abwärme des Sterns betreiben. Die einzige datierte Schätzung, die wir fanden, stammt von Bradbury. Sie liegt bei etwa 2250, wenn sich die heutigen Trends der Siliziumproduktion fortsetzten, und in höchstens ein paar tausend Jahren.

Baut auf: Mooresches Gesetz; Molekulare Nanotechnologie

Adresse: /trees/technology?n=matrioshka

Abakus (unsicher; mesopotamische Rechenbretter des 3. Jahrtausends v. Chr. (umstritten); ältestes erhaltenes Brett um 300 v. Chr.)

Ein Rechenbrett oder Abakus ist eine Fläche, auf der Steine für Stellenwerte stehen. Wenn man sie verschiebt, kann man addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren. Oft wird behauptet, es gebe mesopotamische Beispiele, aber keines ist erhalten, und die Behauptung ist umstritten. Das älteste erhaltene Brett ist die Tafel von Salamis (um 300 v. Chr.), auch wenn manche darin ein Spielbrett sehen. Es zeigt, dass sich Rechnen in einen physischen Zustand verlagern lässt, den ein Mechanismus und später ein Schaltkreis halten kann.

Führte zu: Mechanischer Rechner

Die Quellen lassen dieses Datum oder diese Aussage unsicher.

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Abacus’

Adresse: /trees/technology?n=abacus

Null als Zahl (628 n. Chr. (Brahmagupta); Platzhalterpunkt früher, Datierung umstritten · Idee)

Brahmaguptas Brāhmasphuṭasiddhānta (628 n. Chr.) ist der früheste erhaltene Text, der die Null als Zahl mit eigenen Regeln behandelt. Addiert oder subtrahiert man null, bleibt eine Zahl unverändert. Eine Zahl mal null ist null. Seine Regeln für das Teilen durch null waren unvollständig, und sein 0 ÷ 0 = 0 ist falsch. Ein Punkt als Platzhalter erscheint früher im Bakhshali-Manuskript. Aber die Radiokarbondaten seiner Blätter reichen vom 3.–4. Jahrhundert n. Chr. bis zum 9.–10. Die Datierung seiner Null ist also umstritten.

Führte zu: Binäre Arithmetik; Algorithmen (al-Chwarizmi)

Quelle: O’Connor and Robertson, ‘Brahmagupta’, MacTutor History of Mathematics (rules); Bodleian Libraries / University of Oxford, Bakhshali manuscript carbon dating release (2017) (dating caveat)

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Algorithmen (al-Chwarizmi) (ca. 820er n. Chr. (arabisches Original verloren); lateinisch 12. Jahrhundert · Idee)

Im Bagdad des frühen 9. Jahrhunderts schrieb al-Chwarizmi eine Abhandlung über die indischen Stellenwertziffern, einschließlich der Null, und über das Rechnen mit ihnen. Der arabische Text ist verloren. Die lateinische Übersetzung, Algoritmi de numero Indorum, weicht bekanntermaßen stark davon ab. Durch sie und die späteren Algorismus-Texte gelangten die indisch-arabischen Ziffern und ihre schriftliche Arithmetik nach Europa. Das Wort „Algorithmus“ stammt von der latinisierten Form seines Namens.

Baut auf: Null als Zahl

Führte zu: Mechanischer Rechner

Quelle: O’Connor and Robertson, ‘Abu Ja’far Muhammad ibn Musa Al-Khwarizmi’, MacTutor History of Mathematics (see also Encyclopaedia Britannica, ‘al-Khwarizmi’ and ‘algorismus’)

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Selbstspielende Flöte (Bagdad) (9. Jahrhundert)

Die Brüder Banū Mūsā schrieben ihr Book of Ingenious Devices im Bagdad des 9. Jahrhunderts. Es beschreibt eine Flöte, die von selbst spielt. Ein wassergetriebener Mechanismus drückt Luft zu Pfeifen unter einem rotierenden Zylinder, und ein Wechsel des Zylinders ändert die Melodie. Koetsier (2001) zählt sie zu den frühesten programmierbaren Maschinen. Al-Jazaris Buch von 1206 beschreibt spätere musikalische Automaten. Aber von keinem der beiden Werke führt eine belegte Linie zur europäischen Stiftwalze oder zum Jacquard-Webstuhl.

Quelle: Koetsier, ‘On the prehistory of programmable machines: musical automata, looms, calculators’, Mechanism and Machine Theory 36(5), 2001, pp. 589–603; Hill (transl.), The Book of Ingenious Devices (Reidel, 1979)

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Mechanischer Rechner (1642–1644)

Ab 1642 baute Blaise Pascal eine Addiermaschine mit Zahnrädern, um der Steuerarbeit seines Vaters zu helfen. Er baute etwa fünfzig. Britannica nennt sie den ersten in Stückzahlen gebauten und tatsächlich benutzten Rechner. Das Rechnen wanderte von den Händen zu den Zahnrädern.

Baut auf: Abakus; Algorithmen (al-Chwarizmi)

Führte zu: Analytische Maschine; Differenzmaschine

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Pascaline’

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Binäre Arithmetik (1703 (gedruckt 1705) · Idee)

In einem Manuskript vom 15. März 1679 (De progressione dyadica) legte Leibniz die Arithmetik zur Basis zwei dar. Er skizzierte auch eine Rechenmaschine ohne Räder. In ihr fallen Kugeln durch Löcher, die verschiebbare Schlitze öffnen und schließen, und das erledigt die Rechnung. Er baute sie nie, doch in den frühen 2000er-Jahren wurde im Deutschen Museum ein funktionierendes Modell angefertigt. Seine Abhandlung wurde 1703 der Pariser Akademie vorgelesen und 1705 gedruckt. Sie verbindet die 0–1-Notation auch mit den Hexagrammfiguren des Yijing, die Fu Xi zugeschrieben werden und die Joachim Bouvet ihm aus Peking geschickt hatte (erhalten im April 1703). Ein früheres indisches Schema findet sich in Piṅgalas Chandaḥśāstra (Datierung unsicher, etwa 3. bis 2. Jahrhundert v. Chr.). Es listet Versmaße aus kurzen und langen Silben auf, in einer Weise, die spätere Leser als binär analysierten.

Baut auf: Null als Zahl

Führte zu: Zuse Z3

Quelle: Leibniz, ‘Explanation of Binary Arithmetic’ (1703), English translation

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Webstuhl mit Lochkarten (1804)

Joseph Marie Jacquards Webstuhl von 1804 nutzte eine Kette von Lochkarten, um zu wählen, welche Kettfäden angehoben werden. Um das Muster zu ändern, tauschte man die Karten. Bouchon (1725) und Falcon (1728) hatten schon vor ihm gelochtes Papier oder Karten verwendet. Aber Jacquards Version wurde weithin übernommen, und Babbage entlehnte ihr die Idee des Kartenlesens.

Führte zu: Analytische Maschine

Quelle: Science Museum Group, ‘Model of Falcon’s loom’ (Jacquard refined Falcon’s method in 1804)

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Differenzmaschine (1822 (vorgeschlagen); gebaut 1991 · Ins Stocken geraten)

Babbage entwarf eine Maschine, die mathematische Tabellen nach der Methode der finiten Differenzen berechnet und druckt. Sie sollte menschliche Fehler aus der Arithmetik herausnehmen. Ein kleiner funktionierender Abschnitt wurde gezeigt. Die vollständige Maschine wurde zu seinen Lebzeiten nicht gebaut.

Warum er ins Stocken geriet: Die Arbeit wurde 1833 nach einem Streit mit seinem Ingenieur Joseph Clement eingestellt. Das Science Museum stellte die Difference Engine No. 2 1991 nach seinen Zeichnungen fertig. Das zeigte, dass der Entwurf selbst tragfähig war.

Baut auf: Mechanischer Rechner

Führte zu: Analytische Maschine

Quelle: Science Museum, “Charles Babbage’s Difference Engines and the Science Museum”

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Analytische Maschine (1837 (entworfen 1834) · Ins Stocken geraten)

Charles Babbage entwarf einen programmierbaren mechanischen Computer. Er hatte einen Speicher, ein Rechenwerk, bedingte Verzweigungen und Anweisungen auf Lochkarten. Er nahm den Aufbau späterer Computer ein Jahrhundert vorweg. Nur ein Probestück wurde gebaut, bevor er 1871 starb.

Warum er ins Stocken geriet: Es blieb stecken, weil es Tausende von Teilen brauchte und das Großbritannien der 1840er-Jahre die Präzisionsfertigung, die stetige Finanzierung und den gefestigten Entwurf, die das erforderte, nicht liefern konnte. Das Computer History Museum nennt ausufernde Kosten, hohe Präzisionsanforderungen, einen Streit mit seinem Ingenieur und lückenhafte Finanzierung.

Baut auf: Webstuhl mit Lochkarten; Mechanischer Rechner; Differenzmaschine

Führte zu: Note G

Quelle: Computer History Museum, ‘Babbage: a brief history’

Adresse: /trees/technology?n=analytical-engine

Note G (1843 · Idee)

Ada Lovelace übersetzte Menabreas Aufsatz und fügte Anmerkungen hinzu. Note G ist eine ausgearbeitete Tabelle von Operationen zur Berechnung von Bernoulli-Zahlen auf der Analytischen Maschine. Sie bemerkte auch, die Maschine könne auf andere Dinge als Zahlen wirken, etwa auf Musikkomposition, wenn sich deren Beziehungen ausdrücken ließen. Diese zweite Behauptung ist die erste klare Aussage, dass eine Rechenmaschine Symbole verarbeitet, nicht nur Mengen.

Baut auf: Analytische Maschine

Quelle: Menabrea and Lovelace, ‘Sketch of the Analytical Engine’, Taylor’s Scientific Memoirs (1843), text at Fourmilab

Adresse: /trees/technology?n=lovelace

Boolesche Logik (1847; 1854 · Idee)

George Booles Mathematical Analysis of Logic (1847) und An Investigation of the Laws of Thought (1854) behandelten logische Aussagen als Algebra mit zwei Werten. Damit ließ sich Denken berechnen. Shannon zeigte später, dass Schaltkreise diese Algebra ausführen. So wurde Booles System zur logischen Grundlage digitaler Hardware.

Führte zu: Universalmaschine; Logik in Schaltkreisen

Quelle: George Boole, An Investigation of the Laws of Thought (1854), Project Gutenberg

Adresse: /trees/technology?n=boole

Elektronenröhre (1904–1907)

John Ambrose Flemings Zwei-Elektroden-Röhre (1904) wandelte Funksignale in eine nutzbare Form um. Lee de Forest fügte ein Gitter hinzu und machte daraus das Drei-Elektroden-Audion (1906–07), das elektrische Signale verstärken und schalten konnte. Die Triode war das Arbeitsteil von Radio, Telefonie und den ersten elektronischen Computern.

Führte zu: Elektronischer Computer; Transistor; Colossus

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Thermionic valve’

Adresse: /trees/technology?n=vacuum-tube

Universalmaschine (1936–37 · Idee)

Alan Turings „On Computable Numbers“ (1936 vorgetragen, 1936–37 veröffentlicht) definierte eine abstrakte Maschine. Es zeigte, dass eine universelle Maschine die Arbeit jeder anderen leisten kann, wenn man ihr die Beschreibung der anderen als Eingabe gibt. Das ist der theoretische Grund, warum ein allgemeiner Computer jede simulierte Welt ausführen kann. Es setzt auch die Grenzen dafür, was eine solche Simulation berechnen kann.

Baut auf: Boolesche Logik

Führte zu: Der Entwurf mit gespeichertem Programm

Quelle: A. M. Turing, ‘On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem’, Proc. London Math. Soc. s2–42 (1937)

Adresse: /trees/technology?n=turing

Logik in Schaltkreisen (1937–38 · Idee)

Claude Shannons Masterarbeit am MIT (1937, veröffentlicht 1938) zeigte, dass sich Netze aus Relais und Schaltern mit Boolescher Algebra analysieren und entwerfen lassen. Sie verband abstrakte Logik mit physischen Schaltkreisen. Ingenieure hatten nun einen systematischen Weg, digitale Maschinen zu entwerfen.

Baut auf: Boolesche Logik

Führte zu: Elektronischer Computer

Quelle: C. E. Shannon, ‘A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits’, MIT thesis (1937)

Adresse: /trees/technology?n=shannon

Zuse Z3 (1941)

Konrad Zuse stellte die Z3 1941 in Berlin fertig. Sie hatte etwa 2.400 Relais, ein binäres Zahlensystem und 22-Bit-Gleitkommawörter. Das Programm wurde der Reihe nach von einem Lochstreifen gelesen. Die Geschichtsseite der IEEE Computer Society nennt sie den ersten voll funktionsfähigen programmgesteuerten elektromechanischen Digitalcomputer der Welt. Sie hatte keinen bedingten Sprung und hielt ihr Programm außerhalb des Speichers der Maschine.

Baut auf: Binäre Arithmetik

Quelle: IEEE Computer Society, ‘Konrad Zuse’, Computer Pioneers; Rojas, ‘Konrad Zuse’s Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3’, IEEE Annals of the History of Computing 19(2), 1997

Adresse: /trees/technology?n=z3

Colossus (1943–44)

Tommy Flowers’ elektronische Maschinen in Bletchley Park lasen Chiffriertext von Lochstreifen. Sie nutzten Röhren (2.500 beim Mark 2), um die Walzeneinstellungen der deutschen Lorenz-Chiffre zu finden. Sie waren elektronisch und konfigurierbar, aber für eine einzige Aufgabe gebaut. Sie wurden nach dem Krieg viele Jahre geheim gehalten.

Baut auf: Elektronenröhre

Quelle: The National Museum of Computing, “Colossus”

Adresse: /trees/technology?n=colossus

Elektronischer Computer (1945–46)

ENIAC wurde 1945 an der University of Pennsylvania fertiggestellt und im Februar 1946 öffentlich vorgestellt. Er nutzte etwa 18.000 Elektronenröhren. Man konnte ihn neu verdrahten, um eine breite Palette numerischer Probleme zu lösen. Er zeigte, dass elektronische Geschwindigkeit für allgemeines Rechnen praktikabel war. Aber das Umprogrammieren dauerte Tage.

Baut auf: Elektronenröhre; Logik in Schaltkreisen

Führte zu: Der Entwurf mit gespeichertem Programm

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘ENIAC’

Adresse: /trees/technology?n=eniac

Computer mit gespeichertem Programm (1945 (Entwurf); 1948 (erster Lauf))

Am 21. Juni 1948 ließ die Manchester Small-Scale Experimental Machine („Baby“), gebaut von Williams und Kilburn, ihr erstes Programm aus ihrem eigenen elektronischen Speicher laufen. Das Programm war 17 Anweisungen lang und suchte den größten echten Teiler einer Zahl. Anweisungen und Daten im selben Speicher zu halten, lässt Software mit elektronischer Geschwindigkeit ändern. Es lässt auch Simulationen laden.

Baut auf: Der Entwurf mit gespeichertem Programm

Führte zu: Paketnetz; Interaktive Grafik; Simulacron-3; Erste Videospiele; Aspen Movie Map; Colossal Cave Adventure

Quelle: University of Manchester, ‘Manchester Baby computer’ (Computer 50 archive)

Adresse: /trees/technology?n=stored-program

Der Entwurf mit gespeichertem Programm (1945 · Idee)

John von Neumanns First Draft of a Report on the EDVAC beschrieb einen Computer, der sein Programm im selben Speicher hält wie seine Daten. Fast jeder Computer seither nutzt diesen Aufbau.

Baut auf: Elektronischer Computer; Universalmaschine

Führte zu: Computer mit gespeichertem Programm

Quelle: von Neumann, First Draft of a Report on the EDVAC (30 June 1945), Internet Archive

Adresse: /trees/technology?n=edvac

Transistor (1947–48)

John Bardeen und Walter Brattain führten im Dezember 1947 in den Bell Laboratories einen Spitzentransistor vor. William Shockley entwickelte kurz darauf die Flächenform. Die drei teilten sich 1956 den Nobelpreis für Physik. Es war ein Festkörperverstärker und -schalter ohne Heizung und ohne Vakuum. Computer wurden kleiner, schneller und weit zuverlässiger.

Baut auf: Elektronenröhre

Führte zu: Integrierter Schaltkreis

Quelle: Nobelpreis für Physik 1956, Zusammenfassung

Adresse: /trees/technology?n=transistor

Integrierter Schaltkreis (1958–59)

Jack Kilby baute im September 1958 bei Texas Instruments einen funktionierenden integrierten Schaltkreis. Robert Noyce entwarf 1959 bei Fairchild eine planare Siliziumversion, die sich fertigen ließ. Kilby teilte sich 2000 den Nobelpreis für Physik. Viele Bauteile auf einem Stück Material unterzubringen, machte komplexe Elektronik billig. Das legte den Grund für die Skalierung der Rechenleistung.

Baut auf: Transistor

Führte zu: Mooresches Gesetz; Mikroprozessor; Arcade-Videospiel; Virtual Boy

Quelle: Nobelpreis für Physik 2000, Fakten zu Jack S. Kilby

Adresse: /trees/technology?n=ic

Mooresches Gesetz (1965 (überarbeitet 1975) · Idee)

In einem Aufsatz in Electronics vom April 1965 stellte Gordon Moore fest, dass sich die Zahl der Bauteile pro integriertem Schaltkreis etwa jedes Jahr verdoppelt hatte. Er schrieb den Trend ein Jahrzehnt fort. 1975 änderte er die Rate auf etwa alle zwei Jahre. Die Prognose trug grob fünf Jahrzehnte lang. Sie gab das Tempo vor, in dem simulierte Welten reicher werden konnten.

Baut auf: Integrierter Schaltkreis

Führte zu: Computer im Maßstab eines Sterns; Molekulare Nanotechnologie; Reversibles Rechnen

Quelle: Computer History Museum, ‘Moore’s Law predicts the future of integrated circuits’

Adresse: /trees/technology?n=moores-law

Paketnetz (1969)

ARPANET schickte am 29. Oktober 1969 die erste Nachricht von Host zu Host von der UCLA zum SRI. Minicomputer namens IMPs leiteten die Pakete weiter. Es wuchs zu einem nationalen Forschungsnetz heran. Gemeinsame virtuelle Räume brauchen Maschinen, die Daten in Echtzeit austauschen. ARPANET war das erste große Netz, das auf Paketvermittlung beruhte.

Baut auf: Computer mit gespeichertem Programm

Führte zu: Vernetzte Welt aus der Ich-Perspektive; Gemeinsame Textwelt; Das Internet

Quelle: Computer History Museum, ‘October 29, 1969: Happy 40th birthday to a radical idea’

Adresse: /trees/technology?n=arpanet

Mikroprozessor (1971)

Intels 4004 kam im November 1971 heraus. Hoff, Mazor, Faggin und Shima entwarfen ihn für einen Rechner von Busicom. Er brachte einen programmierbaren Zentralprozessor auf einen einzigen Chip. Allgemeines Rechnen wurde billig genug für Personalcomputer, Konsolen und schließlich Telefone.

Baut auf: Integrierter Schaltkreis

Führte zu: Grafikprozessor; Smartphone; Echtzeit-3D-Welten; Gehirn-Computer-Schnittstelle

Quelle: Encyclopaedia Britannica, ‘Intel 4004’

Adresse: /trees/technology?n=microprocessor

Das Internet (1983)

Im Januar 1983 wechselte das ARPANET zu den TCP/IP-Protokollen. Sie sind die gemeinsame Sprache, mit der sich getrennte Netze verbinden lassen. Gemeinsame Online-Welten laufen über dieses Netz der Netze.

Baut auf: Paketnetz

Führte zu: World Wide Web

Quelle: Computer History Museum, “Internet History of 1980s”

Adresse: /trees/technology?n=internet

World Wide Web (1989–1991)

Tim Berners-Lee schlug im März 1989 am CERN ein verlinktes Hypertextsystem vor. Bis Ende 1990 hatte er dort den ersten Server und Browser am Laufen. Im August 1991 gab er die Software öffentlich bekannt. Es machte das Internet für Nichtspezialisten nutzbar. Es wurde zum üblichen Weg, gemeinsame Online-Räume zu erreichen.

Baut auf: Das Internet

Führte zu: Dauerhafte Online-Welten

Quelle: CERN, ‘A short history of the Web’

Adresse: /trees/technology?n=web

Grafikprozessor (1999)

Nvidias GeForce 256 (Oktober 1999) brachte Transformation und Beleuchtung auf einen einzigen Chip. Sie wurde als erste Grafikverarbeitungseinheit (GPU) vermarktet. Das nahm Arbeit pro Pixel und pro Vertex von der CPU. Billige parallele Grafikhardware brachte Echtzeit-3D-Welten in Reichweite. Später tat sie dasselbe für große neuronale Berechnungen.

Baut auf: Mikroprozessor

Führte zu: Allzweck-GPU-Rechnen; Moderne VR-Brille; Neuronales Rendering

Quelle: NVIDIA press release, ‘NVIDIA launches the world’s first graphics processing unit: GeForce 256’ (1999)

Adresse: /trees/technology?n=gpu

Allzweck-GPU-Rechnen (2006–2007)

Nvidia kündigte CUDA 2006 an und veröffentlichte es im Juni 2007. Es ließ Programmierer gewöhnlichen C-ähnlichen Code für die Tausende paralleler Threads einer GPU schreiben. Grafikhardware wurde zu einem allgemeinen Parallelrechner. Das machte später das Training großer neuronaler Netze praktikabel.

Baut auf: Grafikprozessor

Führte zu: Deep Learning auf GPUs

Quelle: Nickolls, Buck, Garland and Skadron, ‘Scalable Parallel Programming with CUDA’, ACM Queue 6(2) (2008)

Adresse: /trees/technology?n=gpgpu

Smartphone (2007)

Apple kündigte das iPhone im Januar 2007 an und brachte es im Juni heraus. Es steckte ein Touch-Display, einen leistungsfähigen Prozessor und Bewegungssensoren in ein Gerät für die Tasche, und die Massenfertigung dieser Teile folgte. Das Ergebnis war ein Angebot an billigen, hochauflösenden Displays, Bewegungssensoren und Mobilchips. Das machte Headsets für Verbraucher möglich.

Baut auf: Mikroprozessor

Führte zu: Moderne VR-Brille; Eigenständige Headsets

Quelle: Apple Newsroom, ‘Apple reinvents the phone with iPhone’ (9. Januar 2007)

Adresse: /trees/technology?n=smartphone

Deep Learning auf GPUs (2012)

Im September 2012 gewann AlexNet den Bildklassifikationswettbewerb ImageNet mit großem Abstand. Es war ein Faltungsnetz, das Krizhevsky, Sutskever und Hinton auf zwei GPUs trainierten. Das Ergebnis zeigte, dass große neuronale Netze, die auf paralleler Hardware trainiert werden, handgebaute Methoden bei Wahrnehmungsaufgaben schlagen.

Baut auf: Allzweck-GPU-Rechnen

Führte zu: Transformer-Architektur; Neuronales Rendering; Gelernte Weltmodelle; Diffusionsmodelle

Quelle: Krizhevsky, Sutskever and Hinton, ‘ImageNet classification with deep convolutional neural networks’, NeurIPS 25 (2012)

Adresse: /trees/technology?n=deep-learning

Transformer-Architektur (2017)

Vaswani und Kollegen bei Google führten 2017 den Transformer ein. Es ist ein Netz, das auf Aufmerksamkeit (Attention) aufbaut. Es verarbeitet Sequenzen parallel und skaliert gut mit Daten und Rechenleistung. Es ist die Architektur hinter großen Sprachmodellen, die offenes, gesprächsartiges Verhalten hervorbringen können.

Baut auf: Deep Learning auf GPUs

Führte zu: Erzeugte interaktive Welten; KI auf menschlichem Niveau

Quelle: Vaswani et al., ‘Attention Is All You Need’, NeurIPS (2017), arXiv:1706.03762

Adresse: /trees/technology?n=transformer

Gelernte Weltmodelle (2018)

Ha und Schmidhuber trainierten ein neuronales Netz, das eine Spielumgebung modelliert. Dann trainierten sie einen Agenten in der vom Modell selbst vorgestellten Version davon. Eine Welt konnte nun durch Zuschauen gelernt statt von Hand geschrieben werden.

Baut auf: Deep Learning auf GPUs

Führte zu: Erzeugte interaktive Welten

Quelle: Ha and Schmidhuber, “World Models”, arXiv:1803.10122 (2018)

Adresse: /trees/technology?n=learned-worlds

Diffusionsmodelle (2020)

Ho, Jain und Abbeel zeigten, dass ein Netz, das darauf trainiert ist, Rauschen Schritt für Schritt zu entfernen, aus zufälliger Eingabe hochwertige Bilder erzeugen kann. Die Methode liegt den meisten späteren Bild-, Video- und Interaktivwelt-Generatoren zugrunde.

Baut auf: Deep Learning auf GPUs

Führte zu: Erzeugte interaktive Welten

Quelle: Ho, Jain and Abbeel, “Denoising Diffusion Probabilistic Models”, arXiv:2006.11239 (2020)

Adresse: /trees/technology?n=diffusion

Molekulare Nanotechnologie (2010–2030s · Prognose)

Prognostiker der 1990er- und 2000er-Jahre datierten programmierbare molekulare Montage und Nanoroboter, die ins Gehirn eindringen, auf 2010–2029. Diamantoide Montage wurde für 2010–2015 vorhergesagt und ist nicht demonstriert worden. Das ist also eine Aufzeichnung von Terminen, die verstrichen sind.

Baut auf: Mooresches Gesetz

Führte zu: Vollständig immersive VR; Computer im Maßstab eines Sterns

Adresse: /trees/technology?n=nanotech

KI auf menschlichem Niveau (2027–2047 · Prognose)

Prognosen für Maschinen, die Menschen bei jeder Aufgabe schlagen, reichen von 2026–2030 in Aussagen von Leitern von KI-Laboren bis zu einem Median von 2047 in der Umfrage von 2023 unter 2.778 Forschenden. Die Umfragen sind im Lauf der Zeit nach vorn gerückt. Sie ergaben 2040–2050 in den Jahren 2012–13, 2060 im Jahr 2022 und 2047 im Jahr 2023.

Baut auf: Transformer-Architektur

Führte zu: Ganzhirn-Emulation; Superintelligenz

Adresse: /trees/technology?n=agi

Reversibles Rechnen (2027–2040 · Prognose)

Reversible Logik vermeidet die Mindestenergiekosten nach Landauer für das Löschen von Bits. Sie wird als Weg zu weit mehr Rechenleistung pro Watt vorgeschlagen. Ein Start-up rechnet mit einem ersten Inferenz-Chip 2027 und einem 4.000-fachen Effizienzgewinn 10 bis 15 Jahre später. Ein Experteninterview von 2014 erwartete bis 2030 keine weite Verbreitung.

Baut auf: Mooresches Gesetz

Adresse: /trees/technology?n=reversible

Superintelligenz (2027–2045+ · Prognose)

Befragte Experten erwarten Superintelligenz innerhalb von 30 Jahren nach maschineller Intelligenz auf menschlichem Niveau. Szenarioautoren und Kurzweil nennen Termine zwischen 2027 und 2045. Die 2023 befragten Forschenden geben einer schnellen „Intelligenzexplosion“ eine erhebliche, aber keine mehrheitliche Wahrscheinlichkeit.

Baut auf: KI auf menschlichem Niveau

Adresse: /trees/technology?n=asi