Connection Machine CM-2

In den 1980er-Jahren entstand mit der Connection Machine CM-1, die vom amerikanischen Unternehmen Thinking Machines Corporation produziert wurde, ein Meilenstein nicht nur der Computer-, sondern auch der Designgeschichte. W. Daniel „Danny“ Hillis war der Erfinder der Maschine und führender Kopf des Vorhabens, den ersten kommerziellen Supercomputer zu entwickeln, der speziell für Aufgaben der künstlichen Intelligenz und parallelen Datenverarbeitung konzipiert war. 1987 wurde mit der Connection Machine CM-2 der Nachfolger der CM-1 von Thinking Machines vorgestellt; er führte dedizierte Hardwarebeschleuniger für das wissenschaftliche Rechnen ein.

Anders als herkömmliche Rechner arbeiteten die CM-1 und CM-2 nicht mit einem einzigen, besonders leistungsstarken Prozessor, sondern verteilte Berechnungen auf über 64.000 kleine Prozessoren, die gleichzeitig und miteinander vernetzt arbeiteten – ähnlich dem vernetzten Denken im menschlichen Gehirn. Dieses Prinzip der „massively parallel architecture“ machte die Maschine zu einem visionären Vorläufer vieler heutiger Hochleistungs-Rechner und beeinflusste spätere Entwicklungen im Bereich KI und Supercomputing. 

Doch die Connection Machine ist nicht nur technologisch bemerkenswert – sie ist auch ein einzigartiges Design-Objekt. Sie übersetzte eine hochabstrakte, unsichtbare Rechnerarchitektur in eine sinnlich erfahrbare, symbolisch aufgeladene Form. Verantwortlich für dieses Konzept war Tamiko Thiel, die als Leiterin der Mechanical- und Industrial-Design-Gruppe bei Thinking Machines sowohl die technische „Hülle“ als auch die ästhetische Gestaltung maßgeblich prägte. Aufbauend auf der 12-dimensionalen Hypercube-Struktur der 4.096 Chips – deren Visualisierung durch die Zusammenarbeit mit dem Physiker Richard Feynman entscheidend beeinflusst wurde – entwickelte sie das ikonische „cube-of-cubes“-Motiv: acht visuell zusammengesteckte Würfel, die die innere Vernetzungslogik räumlich ausdrücken. Damit folgte das Design nicht einer rein utilitaristischen Interpretation von „form follows function“, sondern einer erweiterten Lesart, in der auch diagrammatische und immaterielle Funktionen sichtbar gemacht werden. In Zusammenarbeit mit den Industriedesignern Allen Hawthorne und Gordon Bruce entstand die Maschine als ein mattschwarzer, monolithischer Würfel aus Würfeln, durch dessen Türen die 4.096 roten Status-LEDs der Prozessoren hindurchleuchteten. Sie visualisieren die parallele Aktivität der Prozessoren, verleihen der Maschine den Charakter eines lebendigen elektronischen Gehirns und fungieren als ästhetischer Ausdruck ihres „Denkens“.

Obwohl die präsentierte Connection Machine selbst nicht mehr betriebsfähig ist, wurden die Aktivitätsmuster der Status-LEDs am KIT rekonstruiert. Im ZKM hat das Publikum die Möglichkeit, die Lichter selbst zu verändern: Anders als in der Originalversion, in der das Lichtmuster an das parallel ablaufende Programm gekoppelt war, können nun sowohl Helligkeit als auch Rhythmus der „Blinking Lights“ direkt über das WLAN gesteuert werden.

Heute präsentiert das ZKM in Kooperation mit dem KIT dieses außergewöhnliche historische Objekt im Museum: Als Zeugnis einer frühen Ära der KI-Forschung und als Beispiel dafür, wie Design helfen kann, hochkomplexe Technologien für ein breites Publikum verständlich und erfahrbar zu machen. Die Ausstellung lädt dazu ein, über die Ursprünge der modernen KI nachzudenken, und zeigt, wie Gestaltung und technisches Denken ineinandergreifen – eine Perspektive, die gerade in unserer heutigen digital vernetzten Welt von großer Bedeutung ist. 

Neben dem Computer selbst werden ein eigens für die Präsentation produzierter Essayfilm von Max Clausen über die Connection Machine sowie weitere mit ihr verbundenen Werke gezeigt, darunter die wegweisende Computeranimationen von Karl Sims, die mit der Connection Machine CM-2 und CM-5 erstellt wurden.

Prof. Dr. Michael Beigl (Professor für Pervasive Computing Systems / TecO am KIT) über das visuelle Design der Connection Machines:

„Die CM-2 hat eindrucksvoll gezeigt, wie gestalterisches Design die inneren Abläufe eines Computers sichtbar und verständlich machen kann. Ihre ikonische, oft als „elektronisches Gehirn“ bezeichnete Architektur übersetzte abstrakte Konzepte wie massive Parallelität in eine räumlich erfahrbare Form und prägte damit sowohl das wissenschaftliche Denken als auch die öffentliche Wahrnehmung von Rechenprozessen. Heutige KI-Systeme, insbesondere große Sprachmodelle, verfügen bislang über keine vergleichbar anschaulichen Darstellungen ihrer inneren Funktionsweisen. Die Entwicklung solcher visuellen Zugänge bleibt eine offene Aufgabe. Die CM-2 dient daher bis heute als Referenz dafür, wie Visualisierung zwischen technischer Komplexität und breiter Verständlichkeit vermitteln kann.“