Metaanalyse des Paradigmas der Selbstorganisation unter Einschluss der nichtlinearen dynamischen komplexen Systeme: Eine wissenschaftstheoretisch-naturwissenschaftliche Kurzeinführung
Von Harald Maurer
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Über dieses E-Book
Harald Maurer
Dr. phil. Harald Maurer hat seinen Magisterabschluss an der Universität Tübingen im Jahr 2007 bei Prof. Dr. rer. nat. Dr. phil. Walter Hoering gemacht. Sein Studium umfasste die folgenden Fächer: das Hauptfach Philosophie, die Nebenfächer Informatik und Jura sowie die Beifächer Psychologie, Soziologie und vergleichende Religionswissenschaft mit Schwerpunkt Indologie. Daneben hat er auch Studien betrieben in Mathematik und den Naturwissenschaften, vor allem in Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Seit 2013 ist er Dozent gewesen im Fachbereich Philosophie an den Universitäten Tübingen, Heidelberg und Magdeburg. Zur Zeit schreibt er an seiner zweiten Promotionsarbeit als Dr. rer. nat. im Fachbereich Informatik und an einem Antrag für ein DfG-Forschungsprojekt im Fachbereich Theoretische Philosophie. Daneben übersetzt er für den U.S.-amerikanischen Verlag "CRC Press/The Science Publisher" sein Einführungsbuch über den Konnektionismus mit dem Titel: "Cognitive Science: Integrative Synchronization Mechanisms in Cognitive Neuroarchitectures of the Systemtheoretical Connectionism."
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Buchvorschau
Metaanalyse des Paradigmas der Selbstorganisation unter Einschluss der nichtlinearen dynamischen komplexen Systeme - Harald Maurer
BoD-Wissenschaftsbuch
Autor:
Harald Maurer hat seinen Magisterabschluß an der Universität Tübingen im Jahr 2007 bei Prof. Dr. rer. nat. Dr. phil. Walter Hoering gemacht. Sein Studium umfaßte die folgenden Fächer: das Hauptfach Philosophie, die Nebenfächer Informatik und Jura sowie die Beifächer Psychologie, Soziologie und vergleichende Religionswissenschaft mit Schwerpunkt Indologie. Daneben hat er auch Studien betrieben in Mathematik und den Naturwissenschaften, vor allem in Physik, Chemie, Biologie und Medizin.
Seit 2013 ist er Dozent gewesen im Fachbereich Philosophie an den Universitäten Tübingen, Heidelberg und Magdeburg. Zur Zeit schreibt er an seiner zweiten Promotionsarbeit als Dr. rer. nat. im Fachbereich Informatik und an einem Antrag für ein DfG-Forschungsprojekt im Fachbereich Theoretische Philosophie. Daneben übersetzt er für den U.S.-amerikanischen Verlag CRC Press/The Science Publisher
sein Einführungsbuch über den Konnektionismus mit dem Titel: Cognitive Science: Integrative Synchronization Mechanisms in Cognitive Neuroarchitectures of the Systemtheoretical Connectionism.
Harald Maurer
Eberhard Karls Universität Tübingen
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Wilhelm-Schickard Institut für Informatik
Theoretische Informatik: Logik und Sprachtheorie
Sand 13
72076 Tübingen
E-Mail: Harald.Maurer@informatik.uni-tuebingen.de
Vorwort
Das Buch bietet eine kurze Einführung in das Thema der Selbstorganisation aus einer naturwissenschaftlich-wissenschaftstheoretischen Perspektive. Es entstand im Rahmen der Vorbereitung für einen Antrag auf ein DfG-Forschungsprojekt über eben diese Thematik in den Jahren 2012-2017.
Das Buch richtet sich vor allem an Student(-inn-)en aus den Disziplinen der Kognitionswissenschaft, der komputationalen und kognitiven Neurowissenschaften, der Neuroinformatik, der Neurophilosophie, und der Neurolinguistik sowie an diejenigen, die sich für den Themenbereich der Künstlichen Intelligenz interessieren.
Ich möchte mich hiermit vor allem bei Prof. Dr. Holger Lyre (Theoretische Philosophie der Universität Magdeburg) bedanken, der mir in einer Vielzahl von Gesprächen wertvolle Anregungen für mein Verständnis des Themas gegeben hat, sodaß dieses Buch überhaupt entstehen konnte.
Abschließend möchte ich mich noch ganz herzlich bei meiner Frau Renate Maurer, Diplombetriebswirtin (BA) und Steuerberaterin, bedanken, die mit einem Höchstmaß an Unterstützung, Geduld und Nachsicht es erst ermöglicht hat, daß diese Arbeit entstehen konnte, und schließlich bei meiner Mutter für das Korrekturlesen des Manuskripts.
Tübingen, im Sommer 2017
Dr. phil. Harald Maurer M.A.
KAPITELVERZEICHNIS
Vorwort
Wissenschaftsgeschichte des Selbstorganisationsparadigmas
Terminologische Analyse des Selbstorganisationsparadigmas
Charakteristika von selbstorganisierten dynamischen Systemen
Fundamentalprinzipien des Selbstorganisationsparadigmas
4.1 Systememergenz bzw. spontane globale Systemorganisation
4.2 Zirkuläre kausale autokatalytische und crosskatalytische Systemdynamik
4.3 Fern-vom-Gleichgewichtsdynamik bzw. Fließgleichgewichtsdynamik
4.4 Relativ autonome und adaptive Systemregulation bzw. Systemkontrolle
4.5 Distribuierte Systemregulation und robuste, stabile Systemfunktionen
4.6 Nichtlineare Systemfunktionalität und probabilistische Systemprognose
4.7 Systemkonvergenz und interne stabile Systemelementkonfigurationen
4.8 Selbstorganisierte bzw. selbstgenerierte strukturelle Systemkomplexität
Exkurs: Selbstorganisation(-smechanismen) in der Neurokognition
Wissenschaftstheoretische Analyse der dynamischen fluiden Selbstorganisationsmechanismen
Selbstorganisation und „Einheitswissenschaft"
Literatur
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
1. WISSENSCHAFTSGESCHICHTE DES SELBSTORGANISATIONSPARADIGMAS
1.1 Seit den vierziger Jahren des 20. Jhdt.'s hat sich – mit dem Aufkommen der Kybernetik (WIENER (1948 (1961)), ASHBY (1947); System Dynamics: FORRESTER (1971)) – das allgemeine Prinzip der Selbstorganisation, einschließlich der Theorie der nichtlinearen dynamischen komplexen Systeme, in einer Vielzahl von Wissenschaftsdisziplinen zu dem vorherrschenden (Forschungs-)Paradigma bzw. zu dem vorherrschenden interdisziplinären Forschungsprogramm (weiter-)entwickelt (KROHN, KÜPPERS & PASLACK (1987), PASLACK (1991), KROHN & KÜPPERS (1990, 1992), MUSSMANN (1995), JAEGER (1996), MAINZER (1999), KANITSCHEIDER (1981, 2000, 2006), KÜPPERS (2008), BANZAF (2009)).
1.2 In der Philosophie und Wissenschaftstheorie hingegen ist diese neue Forschungsströmung bisher nur von ganz wenigen Autoren aufgegriffen worden (s. im einzelnen MAURER (2014a)):
1.21 Mit seinem Dynamical Mechanistic Approach
in der Wissenschaftstheorie der Bio- und Neurowissenschaften beschäftigt sich in neuerer Zeit der U.S.-amerikanischer Wissenschaftstheoretiker und Philosoph William BECHTEL mit der Analyse der komplexen, selbstorganisierten Dynamik von (neuro-)biologischen Mechanismen anhand einer dynamisch-mechanistischen Erklärung (engl. dynamic mechanistic explanations
) (s. z.B. BECHTEL (2008); s. auch CRAVER (2007); einführend MAURER (2014a: Kap. 6.15.02.1)).
1.22 Ferner hat sich seit den neunziger Jahren des 20. Jhdt.'s der deutsche Wissenschaftstheoretiker und Philosoph Klaus MAINZER mit der Theorie der nichtlinearen komplexen Systeme auseinandergesetzt, auch in Verbindung mit Themen aus der Neuroinformatik und Neurophilosophie, der Robotik, der Künstlichen Intelligenz (KI) und des Konnektionismus (MAINZER 1994a, 1999, 2004a, b, 2008, 2010).
1.23 Desweiteren haben seit der Mitte der siebziger Jahre des 20. Jhdt.'s die deutschen Wissenschaftstheoretiker und Philosophen Hans LENK und Günter ROPOHL die Position vertreten, daß die (allgemeine) Systemtheorie mit ihrer Systemanalyse eine die philosophische Analyse überformende neue – oder erneuerte – „Synthetische Philosophie" mit metatheoretischem Charakter begründet (LENK (1975, 1978, 2001), ROPOHL (1978, 1979, 2005, 2012) mit Hinweis auf den deutschen Wissenschaftstheoretiker und Philosophen Bernulf KANITSCHEIDER (1985/1986 a,b)).
1.24 Mit seiner schon in den zwanziger Jahren des 20. Jhdt.'s begonnenen „Allgemeinen Systemlehre hat weiterhin der österreichische theoretische Biologe Ludwig von BERTALANFFY (1949 (1972), 1950a,b, 1953, 1968, 1975) den Versuch unternommen, diese zu einem interdisziplinären Forschungsprogramm weiterzuentwickeln in Gestalt einer „Allgemeinen Systemtheorie
(General Systems Theory (GST)
), die allgemeine Gesetzmäßigkeiten, z.B. in Form von (logischen) Homologien und allgemeinen Systemprinzipien, zur Beschreibung von formal gleichartigen Erscheinungen in den verschiedenen Wissenschaftsbereichen bereitzustellen in