Ron Eglash: The fractals at the heart of African designs

Ron Eglash über afrikanische Fraktale

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TED


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Übersetzung: Sabrina Gründlinger Lektorat: Angelika Lueckert Leon
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I want to start my story in Germany, in 1877,
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Meine Geschichte beginnt 1877 in Deutschland,
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with a mathematician named Georg Cantor.
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mit einem Mathematiker namens Georg Cantor.
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And Cantor decided he was going to take a line and erase the middle third of the line,
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Cantor beschloss eine Linie zu nehmen und das mittlere Drittel der Linie auszuradieren,
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and then take those two resulting lines and bring them back into the same process, a recursive process.
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und dann die zwei resultierenden Linien zurück in den gleichen rekursiven Prozess zu bringen.
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So he starts out with one line, and then two,
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Er beginnt mit einer Linie, dann zwei,
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and then four, and then 16, and so on.
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und dann vier, dann 16, und so fort.
00:33
And if he does this an infinite number of times, which you can do in mathematics,
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Und wenn er das unendlich oft macht, was in der Mathematik möglich ist,
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he ends up with an infinite number of lines,
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hat er am Ende unendlich viele Linien,
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each of which has an infinite number of points in it.
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von der jede eine unendliche Anzahl an Punkten in sich hat.
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So he realized he had a set whose number of elements was larger than infinity.
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So erkannte er, dass er eine Menge hatte, in der die Anzahl der Elemente unendlich war.
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And this blew his mind. Literally. He checked into a sanitarium. (Laughter)
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Und das machte ihn verrückt. Wirklich. Er ließ sich einweisen. (Lachen)
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And when he came out of the sanitarium,
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Und als er das Sanatorium verließ,
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he was convinced that he had been put on earth to found transfinite set theory
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war er überzeugt, dass er auf der Welt war, um die transfinite Mengenlehre zu begründen,
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because the largest set of infinity would be God Himself.
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weil die größte unendliche Menge Gott selbst wäre.
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He was a very religious man.
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Er war ein sehr religiöser Mann.
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He was a mathematician on a mission.
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Er war ein Mathematiker auf einer Mission.
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And other mathematicians did the same sort of thing.
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Andere Mathematiker befassten sich mit den gleichen Dingen.
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A Swedish mathematician, von Koch,
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Von Koch, ein schwedischer Mathematiker,
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decided that instead of subtracting lines, he would add them.
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beschloss, Linien zu addieren statt sie zu subtrahieren.
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And so he came up with this beautiful curve.
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Und so bekam er diese schöne Kurve.
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And there's no particular reason why we have to start with this seed shape;
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Es gibt keinen besonderen Grund für diese Ausgangsform;
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we can use any seed shape we like.
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wir könnten jede Ausgangsform nehmen.
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And I'll rearrange this and I'll stick this somewhere -- down there, OK --
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4000
Ich arrangiere das mal um und mache es z. B. hier unten fest.
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and now upon iteration, that seed shape sort of unfolds into a very different looking structure.
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Durch Wiederholung entwickelt diese Ausgangsform eine ganz anders aussehende Struktur.
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So these all have the property of self-similarity:
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Bei dieser so genannten Selbstähnlichkeit
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the part looks like the whole.
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sieht ein Teil aus wie das Ganze.
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It's the same pattern at many different scales.
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2000
Das gleiche Muster in verschiedenen Größen.
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Now, mathematicians thought this was very strange
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Mathematiker fanden das sehr seltsam:
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because as you shrink a ruler down, you measure a longer and longer length.
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denn während man den Maßstab verkleinert, verlängert sich gemessene Länge.
01:44
And since they went through the iterations an infinite number of times,
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2000
Und da sie den Vorgang unendlich oft wiederholten,
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as the ruler shrinks down to infinity, the length goes to infinity.
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wurde der Maßstab unendlich klein, während die Länge gegen unendlich ging.
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This made no sense at all,
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1000
Verwirrend!
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so they consigned these curves to the back of the math books.
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Sie deklarierten diese Kurven für pathologisch und verbannten sie
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They said these are pathological curves, and we don't have to discuss them.
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ganz nach hinten in die Mathematikbücher.
02:00
(Laughter)
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(Lachen)
02:01
And that worked for a hundred years.
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2000
Und das funktionierte ein paar hundert Jahre.
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And then in 1977, Benoit Mandelbrot, a French mathematician,
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1977 erkannte Benoit Mandelbrot, ein französischer Mathematiker,
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realized that if you do computer graphics and used these shapes he called fractals,
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5000
wenn man Computergrafik nutzt und die Formen, die er Fraktale nannte, verwendet,
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you get the shapes of nature.
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2000
erhält man die Formen der Natur.
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You get the human lungs, you get acacia trees, you get ferns,
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4000
Man erhält menschliche Lungen, Akazienbäume, Farne,
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you get these beautiful natural forms.
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2000
man erhält diese schönen, natürlichen Formen.
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If you take your thumb and your index finger and look right where they meet --
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Wenn Sie Daumen und Zeigefinger nehmen und die Stelle betrachten, wo sie aufeinandertreffen
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go ahead and do that now --
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— machen Sie das jetzt —
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-- and relax your hand, you'll see a crinkle,
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3000
und entspannen Sie Ihre Hand, dann sehen Sie eine Falte,
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and then a wrinkle within the crinkle, and a crinkle within the wrinkle. Right?
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dann eine Furche darin, dann noch eine Falte in der Furche. Nicht wahr?
02:34
Your body is covered with fractals.
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2000
Ihr Körper ist mit Fraktalen bedeckt.
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The mathematicians who were saying these were pathologically useless shapes?
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3000
Und die Mathematiker, die sie für pathologisch erklärt hatten?
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They were breathing those words with fractal lungs.
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159160
2000
Sie atmeten diese Worte mit fraktalen Lungen.
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It's very ironic. And I'll show you a little natural recursion here.
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4000
Das ist sehr ironisch. Ich zeige Ihnen hier eine kleine natürliche Rekursion.
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Again, we just take these lines and recursively replace them with the whole shape.
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5000
Wieder nehmen wir die Linie und ersetzen sie rekursiv durch die ganze Form.
02:50
So here's the second iteration, and the third, fourth and so on.
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Hier ist der zweite Durchgang, der dritte, vierte, und so weiter.
02:55
So nature has this self-similar structure.
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Die Natur hat also selbstähnliche Strukturen.
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Nature uses self-organizing systems.
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2000
Sie nutzt selbstorganisierende Systeme.
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Now in the 1980s, I happened to notice
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179160
3000
In den 1980ern bemerkte ich zufällig,
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that if you look at an aerial photograph of an African village, you see fractals.
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182160
4000
dass man Fraktale auf Luftaufnahmen eines afrikanischen Dorfes sieht.
03:06
And I thought, "This is fabulous! I wonder why?"
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4000
Und ich dachte: "Fabelhaft! Ich frage mich, warum?"
03:10
And of course I had to go to Africa and ask folks why.
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2000
Natürlich musste ich in Afrika nachfragen.
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So I got a Fulbright scholarship to just travel around Africa for a year
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192160
6000
Ich bekam ein Fullbright-Stipendium und reiste ein Jahr durch Afrika,
03:18
asking people why they were building fractals,
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198160
2000
wo ich die Leute fragte, warum sie Fraktale bauten,
03:20
which is a great job if you can get it.
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2000
was ein toller Job ist, wenn man ihn kriegen kann.
03:22
(Laughter)
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1000
(Lachen)
03:23
And so I finally got to this city, and I'd done a little fractal model for the city
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203160
7000
Schließlich kam ich in eine Stadt – ich hatte ein kleines fraktales Modell für sie gemacht,
03:30
just to see how it would sort of unfold --
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3000
nur um mir einen Eindruck zu verschaffen –
03:33
but when I got there, I got to the palace of the chief,
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3000
aber als ich ankam – ich ging zum Palast des Oberhaupts
03:36
and my French is not very good; I said something like,
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3000
und mein Französisch ist nicht sehr gut. Ich sagte so etwas wie:
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"I am a mathematician and I would like to stand on your roof."
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219160
3000
"Ich bin Mathematiker und möchte auf Ihrem Dach stehen."
03:42
But he was really cool about it, and he took me up there,
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222160
3000
Aber er nahm es locker und brachte mich hinauf
03:45
and we talked about fractals.
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225160
1000
und wir sprachen über Fraktale.
03:46
And he said, "Oh yeah, yeah! We knew about a rectangle within a rectangle,
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226160
3000
Und er sagte: "Oh ja! Wir kennen das Rechteck im Rechteck,
03:49
we know all about that."
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229160
2000
wir wissen alles darüber."
03:51
And it turns out the royal insignia has a rectangle within a rectangle within a rectangle,
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231160
4000
Ich fand heraus, dass das königliche Siegel ein Rechteck im Rechteck im Rechteck zeigt,
03:55
and the path through that palace is actually this spiral here.
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4000
und der Weg durch den Palast ist diese Spirale hier.
03:59
And as you go through the path, you have to get more and more polite.
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4000
Und wenn man dem Weg folgt, muss man immer höflicher werden.
04:03
So they're mapping the social scaling onto the geometric scaling;
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243160
3000
Geometrische Skalierung als Spiegel sozialer Stufen:
04:06
it's a conscious pattern. It is not unconscious like a termite mound fractal.
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246160
5000
ein bewusstes Muster. Es ist nicht unbewusst wie das Fraktal eines Termitenhaufens.
04:11
This is a village in southern Zambia.
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251160
2000
Das ist ein Dorf im Süden Sambias.
04:13
The Ba-ila built this village about 400 meters in diameter.
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253160
4000
Die Ba-ila haben dieses Dorf mit einem Durchmesser von etwa 400 m gebaut.
04:17
You have a huge ring.
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257160
2000
Es ist ein riesiger Ring.
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The rings that represent the family enclosures get larger and larger as you go towards the back,
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259160
6000
Die Ringe der familiären Einfriedungen werden nach hinten hin immer größer,
04:26
and then you have the chief's ring here towards the back
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266160
4000
und nahe der Rückseite ist der Ring des Oberhaupts,
04:30
and then the chief's immediate family in that ring.
80
270160
3000
und dann die unmittelbare Familie des Oberhaupts in diesem Ring.
04:33
So here's a little fractal model for it.
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273160
1000
Hier ein Modell.
04:34
Here's one house with the sacred altar,
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274160
3000
Hier ist ein Haus mit einem heiligen Altar,
04:37
here's the house of houses, the family enclosure,
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277160
3000
hier ist das Haus der Häuser, die Familieneinfriedung,
04:40
with the humans here where the sacred altar would be,
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280160
3000
mit den Menschen da, wo der geheiligte Altar wäre,
04:43
and then here's the village as a whole --
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283160
2000
und hier nun das Dorf als Ganzes —
04:45
a ring of ring of rings with the chief's extended family here, the chief's immediate family here,
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285160
5000
ein Ring von Ringen von Ringen mit der Großfamilie des Oberhaupts hier,
04:50
and here there's a tiny village only this big.
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290160
3000
und hier ist ein kleines Dorf, das nur so groß ist.
04:53
Now you might wonder, how can people fit in a tiny village only this big?
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293160
4000
Sie könnten sich fragen, wie Menschen in ein so kleines Dorf passen können?
04:57
That's because they're spirit people. It's the ancestors.
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297160
3000
Das geht, weil es Geister sind. Es sind die Vorfahren.
05:00
And of course the spirit people have a little miniature village in their village, right?
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300160
5000
Und natürlich haben die Geister ein kleines Mini-Dorf im Dorf.
05:05
So it's just like Georg Cantor said, the recursion continues forever.
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305160
3000
Es ist so, wie Georg Cantor sagte: Die Rekursion setzt sich auf immer fort.
05:08
This is in the Mandara mountains, near the Nigerian border in Cameroon, Mokoulek.
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308160
4000
Das ist in den Mandara-Bergen, nahe der Grenze zu Nigeria in Kamerun, Mokoulek.
05:12
I saw this diagram drawn by a French architect,
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312160
3000
Ich sah dieses Diagramm von einem französischen Architekten
05:15
and I thought, "Wow! What a beautiful fractal!"
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315160
2000
und dachte: "Wow! Was für ein schönes Fraktal!"
05:17
So I tried to come up with a seed shape, which, upon iteration, would unfold into this thing.
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317160
6000
Also suchte ich ein Ausgangsmuster, das sich in dieses Ding entwickeln würde.
05:23
I came up with this structure here.
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323160
2000
Ich fand diese Struktur hier.
05:25
Let's see, first iteration, second, third, fourth.
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325160
4000
Mal sehen, erste Wiederholung, zweite, dritte, vierte.
05:29
Now, after I did the simulation,
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329160
2000
Nach der Simulation bemerkte ich,
05:31
I realized the whole village kind of spirals around, just like this,
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331160
3000
dass das gesamte Dorf spiralförmig verläuft, genau so.
05:34
and here's that replicating line -- a self-replicating line that unfolds into the fractal.
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334160
6000
Und hier ist die sich selbst replizierende Linie, die zu einem Fraktal wird.
05:40
Well, I noticed that line is about where the only square building in the village is at.
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340160
5000
Ich bemerkte, dass die Linie etwa dort ist, wo das einzige quadratische Gebäude im Dorf ist.
05:45
So, when I got to the village,
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345160
2000
Als ich in das Dorf kam,
05:47
I said, "Can you take me to the square building?
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347160
2000
sagte ich: "Könnt ihr mich zu dem Gebäude bringen?
05:49
I think something's going on there."
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349160
2000
Ich glaube, dort geht etwas vor sich."
05:51
And they said, "Well, we can take you there, but you can't go inside
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351160
3000
Und sie: "Das können wir, aber du darfst nicht hinein,
05:54
because that's the sacred altar, where we do sacrifices every year
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354160
3000
weil es ein heiliger Altar ist, wo wir jedes Jahr Opfer bringen,
05:57
to keep up those annual cycles of fertility for the fields."
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357160
3000
um die Fruchtbarkeitszyklen der Felder zu erhalten."
06:00
And I started to realize that the cycles of fertility
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360160
2000
Und ich begann zu erkennen, dass die Fruchtbarkeitszyklen
06:02
were just like the recursive cycles in the geometric algorithm that builds this.
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362160
4000
genau wie die rekursiven Zyklen der Algorithmen waren, die dies erzeugen.
06:06
And the recursion in some of these villages continues down into very tiny scales.
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366160
4000
Und das setzt sich in manchen Dörfern bis zur kleinsten Ebene fort.
06:10
So here's a Nankani village in Mali.
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370160
2000
Hier ist ein Nankani-Dorf in Mali.
06:12
And you can see, you go inside the family enclosure --
112
372160
3000
Wie man sieht, geht man in die Umfriedung der Familie hinein —
06:15
you go inside and here's pots in the fireplace, stacked recursively.
113
375160
4000
und hier sind Töpfe bei der Feuerstelle rekursiv aufgestapelt.
06:19
Here's calabashes that Issa was just showing us,
114
379160
4000
Das hier sind Kalebassen, die Issa uns gerade gezeigt hat,
06:23
and they're stacked recursively.
115
383160
2000
und sie sind rekursiv gestapelt.
06:25
Now, the tiniest calabash in here keeps the woman's soul.
116
385160
2000
Die kleinste Kalebasse hier drinnen bewahrt die Seele der Frau auf.
06:27
And when she dies, they have a ceremony
117
387160
2000
Und wenn sie stirbt, gibt es eine Zeremonie,
06:29
where they break this stack called the zalanga and her soul goes off to eternity.
118
389160
5000
wo sie diesen Stapel, Zalanga genannt, zerbrechen und ihre Seele in die Ewigkeit entschwindet.
06:34
Once again, infinity is important.
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394160
3000
Wieder ist die Unendlichkeit wichtig.
06:38
Now, you might ask yourself three questions at this point.
120
398160
4000
Nun könnten Sie sich drei Fragen stellen.
06:42
Aren't these scaling patterns just universal to all indigenous architecture?
121
402160
4000
Sind diese skalierenden Muster nicht allen indigenen Architektur gemein?
06:46
And that was actually my original hypothesis.
122
406160
2000
Das war tatsächlich meine ursprüngliche Hypothese.
06:48
When I first saw those African fractals,
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408160
2000
Als ich diese afrikanischen Fraktale zuerst sah,
06:50
I thought, "Wow, so any indigenous group that doesn't have a state society,
124
410160
4000
dachte ich: "Wow, jede indigene Gruppe ohne staatliche Gesellschaft,
06:54
that sort of hierarchy, must have a kind of bottom-up architecture."
125
414160
3000
ohne Hierarchie, muss eine Art 'von unten nach oben'-Architektur haben."
06:57
But that turns out not to be true.
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417160
2000
Aber das stimmt nicht.
06:59
I started collecting aerial photographs of Native American and South Pacific architecture;
127
419160
4000
Ich sammelte Luftaufnahmen von Bauwerken der indigenen Amerikas und des Südpazifiks;
07:03
only the African ones were fractal.
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423160
2000
nur die afrikanischen zeigten Fraktale.
07:05
And if you think about it, all these different societies have different geometric design themes that they use.
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425160
6000
All diese unterschiedlichen Gesellschaften nutzen andere geometrische Motive.
07:11
So Native Americans use a combination of circular symmetry and fourfold symmetry.
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431160
6000
Die amerikanischen Indigenen kombinieren kreisförmige und vierfache Symmetrien.
07:17
You can see on the pottery and the baskets.
131
437160
2000
Man erkennt es auf den Töpfereien und Körben.
07:19
Here's an aerial photograph of one of the Anasazi ruins;
132
439160
3000
Hier ist eine Luftaufnahme einer Anasazi-Ruine;
07:22
you can see it's circular at the largest scale, but it's rectangular at the smaller scale, right?
133
442160
5000
Sie sehen, wie es im größten Maßstab kreisförmig, im kleinsten aber rechteckig ist, richtig?
07:27
It is not the same pattern at two different scales.
134
447160
4000
Es ist nicht das gleiche Muster in zwei unterschiedlichen Maßstäben.
07:31
Second, you might ask,
135
451160
1000
Sie könnten fragen:
07:32
"Well, Dr. Eglash, aren't you ignoring the diversity of African cultures?"
136
452160
3000
"Dr. Eglash, ignorieren Sie nicht die Vielfalt der afrikanischen Kulturen?"
07:36
And three times, the answer is no.
137
456160
2000
Nein, nein und wieder nein.
07:38
First of all, I agree with Mudimbe's wonderful book, "The Invention of Africa,"
138
458160
4000
Zuallererst stimme ich Mudimbes wunderbarem Buch "Die Erfindung Afrikas" zu,
07:42
that Africa is an artificial invention of first colonialism,
139
462160
3000
dass Afrika eine Erfindung des frühen Kolonialismus
07:45
and then oppositional movements.
140
465160
2000
und dann der Gegenbewegungen ist.
07:47
No, because a widely shared design practice doesn't necessarily give you a unity of culture --
141
467160
5000
Denn eine weitverbreitete Entwurfsmethode erzeugt nicht zwangsläufig kulturelle Einheit —
07:52
and it definitely is not "in the DNA."
142
472160
3000
und es sitzt definitiv nicht "in der DNA".
07:55
And finally, the fractals have self-similarity --
143
475160
2000
Schlussendlich sind die Fraktale selbstähnlich —
07:57
so they're similar to themselves, but they're not necessarily similar to each other --
144
477160
4000
sie ähneln sich selbst, aber nicht notwendigerweise einander —
08:01
you see very different uses for fractals.
145
481160
2000
es gibt ganz verschiedene Anwendungen für Fraktale.
08:03
It's a shared technology in Africa.
146
483160
2000
Es ist eine verbreitete Technologie in Afrika.
08:06
And finally, well, isn't this just intuition?
147
486160
3000
Und letztlich: Ist das nicht nur Intuition?
08:09
It's not really mathematical knowledge.
148
489160
2000
Es ist nicht wirklich mathematisches Wissen.
08:11
Africans can't possibly really be using fractal geometry, right?
149
491160
3000
Afrikaner können unmöglich wirklich fraktale Geometrie verwenden, oder?
08:14
It wasn't invented until the 1970s.
150
494160
2000
Es wurde nicht vor den 1970ern erfunden.
08:17
Well, it's true that some African fractals are, as far as I'm concerned, just pure intuition.
151
497160
5000
Es stimmt: Manche afrikanische Fraktale sind, was mich betrifft, reine Eingebung.
08:22
So some of these things, I'd wander around the streets of Dakar
152
502160
3000
Für einige dieser Dinge wanderte ich durch die Straßen Dakars
08:25
asking people, "What's the algorithm? What's the rule for making this?"
153
505160
3000
und fragte Leute: "Was ist der Algorithmus? Was liegt dem zugrunde?"
08:28
and they'd say,
154
508160
1000
und sie sagten:
08:29
"Well, we just make it that way because it looks pretty, stupid." (Laughter)
155
509160
3000
"Na ja, wir machen es so, weil es hübsch aussieht, Dummkopf." (Lachen)
08:32
But sometimes, that's not the case.
156
512160
3000
Aber manchmal ist das nicht der Fall.
08:35
In some cases, there would actually be algorithms, and very sophisticated algorithms.
157
515160
5000
In manchen Fällen gibt es tatsächlich sehr ausgeklügelte Algorithmen.
08:40
So in Manghetu sculpture, you'd see this recursive geometry.
158
520160
3000
In der Bildhauerei der Manghetu findet sich rekursive Geometrie.
08:43
In Ethiopian crosses, you see this wonderful unfolding of the shape.
159
523160
5000
In äthiopischen Kreuzen sieht man, wie sich diese Form wunderbar auffaltet.
08:48
In Angola, the Chokwe people draw lines in the sand,
160
528160
4000
In Angola zeichnen die Chokwe Linien in den Sand, von der Art,
08:52
and it's what the German mathematician Euler called a graph;
161
532160
3000
die der deutsche Mathematiker Euler "Graph" nannte —
08:55
we now call it an Eulerian path --
162
535160
2000
jetzt heißt es Eulerscher Graph:
08:57
you can never lift your stylus from the surface
163
537160
2000
Man kann den Stift nie vom Papier abheben
08:59
and you can never go over the same line twice.
164
539160
3000
und niemals zweimal die gleiche Linie kreuzen.
09:02
But they do it recursively, and they do it with an age-grade system,
165
542160
3000
Aber sie machen es rekursiv und nach einem nach Alter abgestuften System,
09:05
so the little kids learn this one, and then the older kids learn this one,
166
545160
3000
die kleinen Kindern lernen diese, die älteren Kinder jene
09:08
then the next age-grade initiation, you learn this one.
167
548160
3000
und nach der nächsten altersgemäßen Initiation lernt man die hier.
09:11
And with each iteration of that algorithm,
168
551160
3000
Und mit jeder Iteration des Algorithmus
09:14
you learn the iterations of the myth.
169
554160
2000
lernt man die Iterationen des Mythos.
09:16
You learn the next level of knowledge.
170
556160
2000
Man lernt die nächste Stufe des Wissens.
09:19
And finally, all over Africa, you see this board game.
171
559160
2000
Und schließlich, in ganz Afrika findet man dieses Brettspiel.
09:21
It's called Owari in Ghana, where I studied it;
172
561160
3000
Es heißt Owari in Ghana, wo ich es gelernt habe;
09:24
it's called Mancala here on the East Coast, Bao in Kenya, Sogo elsewhere.
173
564160
5000
hier an der Ostküste heißt es Mancala, Bao in Kenia, Sogo anderswo.
09:29
Well, you see self-organizing patterns that spontaneously occur in this board game.
174
569160
5000
In diesem Spiel tauchen spontane selbstorganisierende Muster auf.
09:34
And the folks in Ghana knew about these self-organizing patterns
175
574160
3000
Und die Leute in Ghana wussten von diesen Mustern
09:37
and would use them strategically.
176
577160
2000
und setzten sie strategisch ein.
09:39
So this is very conscious knowledge.
177
579160
2000
Das ist also sehr bewusstes Wissen.
09:41
Here's a wonderful fractal.
178
581160
2000
Hier ist ein wunderbares Fraktal.
09:43
Anywhere you go in the Sahel, you'll see this windscreen.
179
583160
4000
Wohin man im Sahel auch geht, findet man diesen Windschutz.
09:47
And of course fences around the world are all Cartesian, all strictly linear.
180
587160
4000
Und natürlich sind die Zäune auf der ganzen Welt kartesisch, strikt linear.
09:51
But here in Africa, you've got these nonlinear scaling fences.
181
591160
4000
Aber hier in Afrika findet man nichtlinear skalierte Zäune.
09:55
So I tracked down one of the folks who makes these things,
182
595160
2000
Also machte ich einen ausfindig, der so etwas herstellt,
09:57
this guy in Mali just outside of Bamako, and I asked him,
183
597160
4000
ein Typ in Mali gleich außerhalb von Bamako, und fragte ihn:
10:01
"How come you're making fractal fences? Because nobody else is."
184
601160
2000
"Wieso baust du fraktale Zäune? Keiner sonst macht das."
10:03
And his answer was very interesting.
185
603160
2000
Und seine Antwort war sehr interessant.
10:05
He said, "Well, if I lived in the jungle, I would only use the long rows of straw
186
605160
5000
Er sagte: "Wenn ich im Dschungel lebte, würde ich nur lange Strohreihen verwenden,
10:10
because they're very quick and they're very cheap.
187
610160
2000
weil es sehr schnell geht und sie sehr billig sind.
10:12
It doesn't take much time, doesn't take much straw."
188
612160
3000
Es braucht nicht viel Zeit und nicht viel Stroh.
10:15
He said, "but wind and dust goes through pretty easily.
189
615160
2000
Aber Wind und Staub gehen ziemlich leicht hindurch.
10:17
Now, the tight rows up at the very top, they really hold out the wind and dust.
190
617160
4000
Die dichten Reihen ganz oben halten Wind und Staub zurück.
10:21
But it takes a lot of time, and it takes a lot of straw because they're really tight."
191
621160
5000
Aber man braucht viel Zeit und Stroh, weil sie wirklich dicht sind.
10:26
"Now," he said, "we know from experience
192
626160
2000
Nun, wir wissen aus Erfahrung,
10:28
that the farther up from the ground you go, the stronger the wind blows."
193
628160
5000
dass, je weiter man vom Boden weg ist, der Wind umso stärker bläst."
10:33
Right? It's just like a cost-benefit analysis.
194
633160
3000
Richtig? Es ist genau wie eine Kosten-Nutzen-Analyse.
10:36
And I measured out the lengths of straw,
195
636160
2000
Und ich maß die Länge des Strohs ab,
10:38
put it on a log-log plot, got the scaling exponent,
196
638160
2000
trug es auf Logarithmenpapier ein, erhielt den skalierenden Exponenten,
10:40
and it almost exactly matches the scaling exponent for the relationship between wind speed and height
197
640160
5000
und es gleicht fast exakt dem Skalierungsexponent für das Verhältnis zwischen Windgeschwindigkeit und Höhe
10:45
in the wind engineering handbook.
198
645160
1000
im Windingenieurwesenshandbuch.
10:46
So these guys are right on target for a practical use of scaling technology.
199
646160
5000
Diese Typen haben also ihren Finger auf einer praktischen Verwendung skalierender Technologie.
10:51
The most complex example of an algorithmic approach to fractals that I found
200
651160
5000
Das komplexeste Beispiel einer algorithmischen Herangehensweise an Fraktale
10:56
was actually not in geometry, it was in a symbolic code,
201
656160
2000
war aber nicht in der Geometrie, es war ein symbolischer Code,
10:58
and this was Bamana sand divination.
202
658160
3000
es handelte sich um die Sandweissagung der Bamana.
11:01
And the same divination system is found all over Africa.
203
661160
3000
Dieses Weissagungssystem findet sich in ganz Afrika.
11:04
You can find it on the East Coast as well as the West Coast,
204
664160
5000
Man findet es an der Ostküste sowie an der Westküste,
11:09
and often the symbols are very well preserved,
205
669160
2000
und oft sind die Symbole sehr gut erhalten,
11:11
so each of these symbols has four bits -- it's a four-bit binary word --
206
671160
6000
und jedes dieser Symbole hat vier Bit — es ist ein binäres 4-Bit-Wort —
11:17
you draw these lines in the sand randomly, and then you count off,
207
677160
5000
man zieht diese Linien zufällig in den Sand und dann zählt man ab,
11:22
and if it's an odd number, you put down one stroke,
208
682160
2000
und bei einer ungeraden Zahl notiert man einen Strich,
11:24
and if it's an even number, you put down two strokes.
209
684160
2000
und bei einer geraden zwei Striche.
11:26
And they did this very rapidly,
210
686160
3000
Und sie haben das sehr schnell gemacht,
11:29
and I couldn't understand where they were getting --
211
689160
2000
und ich konnte nicht verstehen, wie sie auf —
11:31
they only did the randomness four times --
212
691160
2000
sie machten die zufällige Zeichnung nur vier Mal —
11:33
I couldn't understand where they were getting the other 12 symbols.
213
693160
2000
ich konnte nicht verstehen, wie sie auf die anderen zwölf Symbole kamen.
11:35
And they wouldn't tell me.
214
695160
2000
Und sie haben es mir nicht verraten.
11:37
They said, "No, no, I can't tell you about this."
215
697160
2000
Sie sagten: "Nein, wir können Ihnen darüber nichts sagen."
11:39
And I said, "Well look, I'll pay you, you can be my teacher,
216
699160
2000
Und ich sagte: "Schaut, ich bezahle euch, ihr könnt meine Lehrer sein
11:41
and I'll come each day and pay you."
217
701160
2000
und ich komme jeden Tag und bezahle euch."
11:43
They said, "It's not a matter of money. This is a religious matter."
218
703160
3000
Sie sagten: "Es ist keine Frage des Geldes. Das ist eine religiöse Angelegenheit."
11:46
And finally, out of desperation, I said,
219
706160
1000
Dann sagte ich aus Verzweiflung:
11:47
"Well, let me explain Georg Cantor in 1877."
220
707160
3000
"Lasst mich Georg Cantor im Jahr 1877 erläutern."
11:50
And I started explaining why I was there in Africa,
221
710160
4000
Und ich begann zu erklären, warum ich in Afrika war
11:54
and they got very excited when they saw the Cantor set.
222
714160
2000
und als sie die Cantor-Menge sahen, wurden sie ganz aufgeregt.
11:56
And one of them said, "Come here. I think I can help you out here."
223
716160
4000
Einer von ihnen sagte: "Komm her. Ich denke, ich kann dir helfen."
12:00
And so he took me through the initiation ritual for a Bamana priest.
224
720160
5000
Und er führte mich durch den Initiationsritus eines Bamana-Priesters.
12:05
And of course, I was only interested in the math,
225
725160
2000
Und natürlich war ich nur an der Mathematik interessiert
12:07
so the whole time, he kept shaking his head going,
226
727160
2000
und die ganze Zeit schüttelte er seinen Kopf mit den Worten:
12:09
"You know, I didn't learn it this way."
227
729160
1000
"Weißt du, so habe ich es nicht gelernt."
12:10
But I had to sleep with a kola nut next to my bed, buried in sand,
228
730160
4000
Also musste ich mit einer Kolanuss, die neben meinem Bett im Sand vergraben war, schlafen,
12:14
and give seven coins to seven lepers and so on.
229
734160
3000
sieben Münzen sieben Leprakranken geben und so.
12:17
And finally, he revealed the truth of the matter.
230
737160
4000
Und zum Schluss enthüllte er die Wahrheit.
12:22
And it turns out it's a pseudo-random number generator using deterministic chaos.
231
742160
4000
Es ist ein Pseudozufallszahlengenerator, der deterministisches Chaos verwendet.
12:26
When you have a four-bit symbol, you then put it together with another one sideways.
232
746160
6000
Wenn man ein 4-Bit-Symbol hat, dann führt man es mit einem anderen seitlich zusammen.
12:32
So even plus odd gives you odd.
233
752160
2000
Gerade und Ungerade ergibt Ungerade.
12:34
Odd plus even gives you odd.
234
754160
2000
Ungerade und Gerade ergibt Ungerade.
12:36
Even plus even gives you even. Odd plus odd gives you even.
235
756160
3000
Gerade plus Gerade: Gerade. Ungerade plus Ungerade: Gerade.
12:39
It's addition modulo 2, just like in the parity bit check on your computer.
236
759160
4000
Es ist eine Modulo-2-Addition, genau wie die Paritätsprüfung in ihrem Computer.
12:43
And then you take this symbol, and you put it back in
237
763160
4000
Und dann nimmt man das Symbol und beginnt von vorne,
12:47
so it's a self-generating diversity of symbols.
238
767160
2000
es ist also eine selbsterzeugende Symbolvielfalt.
12:49
They're truly using a kind of deterministic chaos in doing this.
239
769160
4000
Sie verwenden dafür eine Art deterministisches Chaos.
12:53
Now, because it's a binary code,
240
773160
2000
Nun, da es ein Binärcode ist,
12:55
you can actually implement this in hardware --
241
775160
2000
kann man es tatsächlich als Hardware umsetzen —
12:57
what a fantastic teaching tool that should be in African engineering schools.
242
777160
5000
ein fantastisches Lehrmittel, das es in afrikanischen Ingenieurschulen geben sollte.
13:02
And the most interesting thing I found out about it was historical.
243
782160
3000
Und das Faszinierendste, das ich darüber herausfand, betrifft die Geschichte.
13:05
In the 12th century, Hugo of Santalla brought it from Islamic mystics into Spain.
244
785160
6000
Im 12. Jahrhundert brachte Hugo von Santalla ihn von den islamischen Mystikern nach Spanien.
13:11
And there it entered into the alchemy community as geomancy:
245
791160
6000
Er fand in der alchemistischen Gemeinde als Geomantie Eingang:
13:17
divination through the earth.
246
797160
2000
Weissagung durch die Erde.
13:19
This is a geomantic chart drawn for King Richard II in 1390.
247
799160
5000
Das ist eine geomantische Grafik, die 1390 für König Richard II gezeichnet wurde.
13:24
Leibniz, the German mathematician,
248
804160
3000
Leibniz, der deutsche Mathematiker,
13:27
talked about geomancy in his dissertation called "De Combinatoria."
249
807160
4000
schrieb in seiner Dissertation "De Combinatoria" über Geomantie.
13:31
And he said, "Well, instead of using one stroke and two strokes,
250
811160
4000
Und er sagte: "Gut, anstatt einem Strich und zwei Strichen
13:35
let's use a one and a zero, and we can count by powers of two."
251
815160
4000
verwenden wir eine Eins und eine Null und wir können mit Zweierpotenzen rechnen."
13:39
Right? Ones and zeros, the binary code.
252
819160
2000
Oder? Einsen und Nullen, der Binärcode.
13:41
George Boole took Leibniz's binary code and created Boolean algebra,
253
821160
3000
George Boole nahm Leibniz' Binärcode und erschuf die Boolsche Algebra
13:44
and John von Neumann took Boolean algebra and created the digital computer.
254
824160
3000
und John von Neumann nahm diese und schuf den digitalen Computer.
13:47
So all these little PDAs and laptops --
255
827160
3000
Also, all die kleinen PDAs und Laptops —
13:50
every digital circuit in the world -- started in Africa.
256
830160
3000
jeder digitale Schaltkreis in der Welt — begann in Afrika.
13:53
And I know Brian Eno says there's not enough Africa in computers,
257
833160
5000
Ich weiß, Brian Eno sagt, dass in den Computern nicht genug Afrika steckt,
13:58
but you know, I don't think there's enough African history in Brian Eno.
258
838160
5000
aber wissen Sie, ich denke nicht, dass genug afrikanische Geschichte in Brian Eno steckt.
14:03
(Laughter) (Applause)
259
843160
3000
(Lachen) (Applaus)
14:06
So let me end with just a few words about applications that we've found for this.
260
846160
4000
Lassen Sie mich also mit einigen Worten über die Anwendungen enden, die wir dafür gefunden haben.
14:10
And you can go to our website,
261
850160
2000
Und Sie können auf unsere Website gehen,
14:12
the applets are all free; they just run in the browser.
262
852160
2000
die Programme sind alle kostenlos; sie laufen einfach im Browser.
14:14
Anybody in the world can use them.
263
854160
2000
Alle auf der Welt können sie nutzen.
14:16
The National Science Foundation's Broadening Participation in Computing program
264
856160
5000
Das Programm der nationalen Wissenschaftsstiftung zur Förderung der Computernutzung
14:21
recently awarded us a grant to make a programmable version of these design tools,
265
861160
7000
hat uns kürzlich einen Zuschuss bewilligt, für eine programmierbare Version dieser Planungswerkzeuge,
14:28
so hopefully in three years, anybody'll be able to go on the Web
266
868160
2000
und hoffentlich können in drei Jahren alle ins Internet,
14:30
and create their own simulations and their own artifacts.
267
870160
3000
um ihre eigenen Simulationen und Artefakte herzustellen.
14:33
We've focused in the U.S. on African-American students as well as Native American and Latino.
268
873160
5000
Wir konzentrierten uns in den USA auf afroamerikanische Schülern, amerikanische Indigene und Latinos.
14:38
We've found statistically significant improvement with children using this software in a mathematics class
269
878160
6000
Wir sahen eine große Verbesserung bei Kindern, die im Matheunterricht diese Software verwenden,
14:44
in comparison with a control group that did not have the software.
270
884160
3000
im Vergleich zu einer Kontrollgruppe, die die Software nicht verwendete.
14:47
So it's really very successful teaching children that they have a heritage that's about mathematics,
271
887160
6000
Wir konnten also Kindern beibringen, dass sie ein mathematisches Erbe haben,
14:53
that it's not just about singing and dancing.
272
893160
4000
dass es nicht nur um Singen und Tanzen geht.
14:57
We've started a pilot program in Ghana.
273
897160
3000
Wir haben in Ghana ein Pilotprogramm.
15:00
We got a small seed grant, just to see if folks would be willing to work with us on this;
274
900160
5000
Wir bekamen eine kleine Starthilfe, um zu sehen, ob die Leute mit uns daran arbeiten wollten
15:05
we're very excited about the future possibilities for that.
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905160
3000
und wir freuen uns darauf, was die Zukunft bringt.
15:08
We've also been working in design.
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908160
2000
Wir haben auch im Designbereich gearbeitet.
15:10
I didn't put his name up here -- my colleague, Kerry, in Kenya, has come up with this great idea
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910160
5000
Ich habe seinen Namen nicht hier aufgeführt — mein Kollege Kerry in Kenia hatte diese tolle Idee,
15:15
for using fractal structure for postal address in villages that have fractal structure,
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5000
eine fraktale Struktur für Adressen in Dörfern mit einer fraktalen Struktur zu verwenden,
15:20
because if you try to impose a grid structure postal system on a fractal village,
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920160
4000
denn wenn man einem fraktalen Dorf ein Postsystem mit Gitterstruktur überstülpen will,
15:24
it doesn't quite fit.
280
924160
2000
passt es nicht recht.
15:26
Bernard Tschumi at Columbia University has finished using this in a design for a museum of African art.
281
926160
5000
Bernhard Tschumi von der Columbia-Universität nutzt es in einem Museumsentwurf für afrikanische Kunst.
15:31
David Hughes at Ohio State University has written a primer on Afrocentric architecture
282
931160
8000
David Hughes von der Ohio-State-Universität schrieb einen Leitfaden für afrozentrische Architektur,
15:39
in which he's used some of these fractal structures.
283
939160
2000
in dem er einige dieser fraktalen Strukturen verwendet.
15:41
And finally, I just wanted to point out that this idea of self-organization,
284
941160
5000
Zum Abschluss möchte ich betonen, dass die Idee von Selbstorganisation,
15:46
as we heard earlier, it's in the brain.
285
946160
2000
von der wir zuvor gehört haben, im Gehirn steckt.
15:48
It's in the -- it's in Google's search engine.
286
948160
5000
Sie steckt in der Google-Suchmaschine.
15:53
Actually, the reason that Google was such a success
287
953160
2000
Der wirkliche Grund für Googles Erfolg ist der,
15:55
is because they were the first ones to take advantage of the self-organizing properties of the web.
288
955160
4000
dass sie sich als Erste die selbstorganisierenden Eigenschaften des Webs zu Nutze gemacht haben.
15:59
It's in ecological sustainability.
289
959160
2000
Es steckt in der ökologischen Nachhaltigkeit.
16:01
It's in the developmental power of entrepreneurship,
290
961160
2000
Es steckt in der entwicklerischen Macht des Unternehmertums,
16:03
the ethical power of democracy.
291
963160
2000
in der ethischen Macht der Demokratie.
16:06
It's also in some bad things.
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966160
2000
Es exisitiert auch in einigen schlechten Dingen.
16:08
Self-organization is why the AIDS virus is spreading so fast.
293
968160
3000
Selbstorganisation ist der Grund, warum sich das AIDS-Virus so schnell ausbreitet.
16:11
And if you don't think that capitalism, which is self-organizing, can have destructive effects,
294
971160
4000
Wenn Sie nicht denken, dass der selbstorganisierende Kapitalismus auch zerstörerische Auswirkungen hat,
16:15
you haven't opened your eyes enough.
295
975160
2000
müssen Sie Ihre Augen weiter öffnen.
16:17
So we need to think about, as was spoken earlier,
296
977160
4000
Wir müssen, wie gesagt, darüber nachdenken,
16:21
the traditional African methods for doing self-organization.
297
981160
2000
die traditionellen afrikanischen Methoden der Selbstorganisation zu praktizieren.
16:23
These are robust algorithms.
298
983160
2000
Dies sind robuste Algorithmen.
16:26
These are ways of doing self-organization -- of doing entrepreneurship --
299
986160
3000
So kann man Selbstorganisation praktizieren — Unternehmertum praktizieren —
16:29
that are gentle, that are egalitarian.
300
989160
2000
die behutsam und egalitär ist.
16:31
So if we want to find a better way of doing that kind of work,
301
991160
4000
Wenn wir diese Art Arbeit besser verrichten wollen,
16:35
we need look only no farther than Africa to find these robust self-organizing algorithms.
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995160
5000
müssen wir nur nach Afrika blicken, um diese robusten, selbstorganisierenden Algorithmen zu finden.
16:40
Thank you.
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1000160
1000
Vielen Dank.
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