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Ein denken in vernetzten Systemen fällt uns allen schwer. Um dies zu erreichen müßten wir vielleicht auch mehr mit der rechten Hirnhälfte denken, die mehr dafür geeignet ist.

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Alle Vorgänge in der Natur sind nichtlinear. Meistens lassen sich einzelne Probleme auch nur durch Regelkreise oder lineare oder nichtlineare Differentialgleichungssysteme darstellen.

Dietrich Dörner hat in seinem Buch "Die Logik des Mißlingens" aufgezeigt, wie man am besten komplexe Probleme löst. Und zwar gingen die Menschen, die die komplexen Aufgaben am besten lösten wie folgt vor:

- Am Anfang besorgten sich diese Menschen viele Informationen und werteten diese systematisch aus. Detailprobleme wurden nicht außer acht gelassen.

- Selbst bei größeren Simulationsspielen wurden nur kleine Eingriffe vollzogen und dann gewartet, wie das System reagiert. Dabei wurden erneut viele Informationen gesammelt und ausgewertet.

- Die Personen kamen mit wenigen Eingriffen in das System aus.

Meist lassen sich die Systeme in der Natur durch Regelsysteme in einem Modell abbilden. Fast alle Systeme in der Natur sind Regelsysteme mit negativer Rückkopplung. Das heißt, daß die Ausgangsgröße sich selbst wieder beeinflußt und zwar mit einer abschwächenden Wirkung, so daß das System sich selbst stabilisiert.

Regelungssysteme mit positiver Rückkopplung sind dagegen instabil, weil die Ausgangsgröße durch positive Rückkoppelung vergrößert wird, und sich so immer wieder vergrößert.

Die Vorgänge in der Natur lassen sich auch als Netzwerk darstellen. Solch ein Netzwerk ist ziemlich stabil, auch wenn einzelne Netzpunkte wegfallen. Fallen jedoch immer mehr Netzpunkte weg, kann es schließlich zur Zerstörung des ganzen Netzes kommen, was sich allerdings nicht vorausberechnen läßt. Genauso ist das mit der Natur. Immer mehr Tiere und Pflanzen sterben aus. Immer mehr Gifte und Emissionen werden in die Natur eingeleitet. Bis jetzt ist das System noch stabil. In Zukunft könnte das Aussterben einer Art jedoch eine Katastrophe auslösen. Genauso könnte die Zunahme einer Emission das ganze System zerstören.

Bekannte dynamische Vorgänge sind:

- der Einschwingvorgang bei Schwingungssystemen

- Räuber-Beute Modelle

- einfache Regelungen

um nur einige zu nennen.

Dynamische Systeme verhalten sich in der Regel aber nicht so linear wie  z.B. ein einfacher Schwinger. Nimmt man z.B. ein Doppelpendel, dann läßt sich das Verhalten nicht genau voraussagen, da das System immer wieder an Punkte gelangt, in denen es entweder in die eine oder die andere Richtung ausschlägt. Das Wetter z.B. ist ein chaotisches System. Es gibt immer wieder Zustände, die sich nicht vorausberechnen lassen, weil es an diesen Atraktoren verschiedene Möglichkeiten gibt, wie sich das Wetter weiter entwickeln kann.

Beispiele für Chaotisches verhalten:

Mandelbrotmengen

Wetter

Strömungen (turbulente)

Doppelpendel und -schwinger

Heute noch werden in der  Umwelttechnik sogenannte End-of-the-pipe-Technologien angewendet, die nur an ein System angehängt werden und so die Produkte verteuern (Filter an Kraftwerk). Zukünftig muß der Umweltschutz aber in das System integriert werden, damit die Dienstleistungen erschwinglich bleiben, und die Umwelt fast ganz entlastet wird. Zum Beispiel wird es statt großen Kondensationskraftwerken eine dezentrale Energieversorgung auf der Basis regenerativer Energien geben. Statt eines Rasenmähers wird es eine Blumenwiese und das Mieten eines Grasschneidenden Bediensteten für zweimal im Jahr geben.

Professor Vester hat ein Sensitivitätsmodell mit Computerunterstützung entwickelt, dass es erlaubt,  komplexe Probleme mit Systemen zu lösen. Biologische Systeme sind Selbstregulierend und auch Fehlertolerant. Wir Menschen machen meist Fehler im Umgang mit kybernetischen System, weil wir kausal nach Ursache und Wirkung denken. Er hat 9 Arbeitsschritte mit dem Computerprogramm Sensitivitätsmodell Frederic Vester herausgearbeitet:

- Systembeschreibung
- Erfassung der Einflußgrößen
- Prüfung der Systemrelevanz
- Hinterfragung der Wechselwirkungen
- Bestimmung der Rolle im System
- Untersuchung der Gesamtvernetzung
- Kybernetik einzelner Szenarien
- Wenn-dann-Prognosen und Policy-Tests
- Systembewertung und Strategie

Des weiteren gibt es acht Grundregeln bei biokybernetischen Systemen:

1. Negative Rückkopplung muß über positive Rückkopplung dominieren
2. Die Systemfunktion muß von quantitativen Wachstum unabhängig sein
3. Das System muß funktionsorientiert und nicht produktorientiert arbeiten
4. Nutzung vorhandener Kräfte nach dem Jiu-Jitsu-Prinzip statt Bekämpfung nach der Boxermethode
5. Mehrfachnutzung von Produkten, Funktionen und Organisationsstrukturen
6. Recycling: Nutzung von Kreisprozessen zur Abfall- und Abwasserverwertung
7. Symbiose. Gegenseitige Nutzung von Verschiedenartigkeit durch Kopplung und Austausch
8. Biologisches Design von Produkten, Verfahren und Organisationsformen durch Feedback-Planung

Ohne die Hilfe eines Computerprogrammes ist die Simulation des Systems aber nicht möglich. Man muß die Komplexität des Systems auch auf ungefähr 40 Variablen reduzieren, damit das System nicht zu unübersichtlich wird.



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Literatur:

Dietrich Dörner - Die Logik des Mißlingens - rororo

Erich Jantsch - Die Selbstorganisation des Universums - Hanser 1992

Der Diskurs des Radikalen Konstruktivismus - suhrkamp 1991

Humberto Maturana - Der Baum der Erkenntnis - 1990

Humberto Maturana - Was ist Erkennen? - Piper 1996

Bernd-Olaf Küppers (Hrsg.) - Ordnung aus dem Chaos - Serie Piper 1987

Frederic Fester - Denken, Lernen, Vergessen - DTV

Karl-Heinz Becker, Michael Dörfler - Dynamische Systeme und Fraktale - Vieweg 1989

Hartmut Bossel - Simulation dynamischer Systeme - Vieweg 1989

Hartmut Bossel - Modellbildung und Simulation - Vieweg 1994

Andreas Becker -  Zukunftsfähige Poltik - München, Ökom-Verlag, 1. Auflage 2001

Frederic Vester - Die Kunst vernetzt zu denken - München, DTV 2002 


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Links:

Vernetzt-denken.de (kommerziell)

Studienbüro Jetzt und Morgen

Studiengruppe Biologie und Umwelt Frederic Vester

In Suchmaschinen können sie auch mit den Schlagwörtern Selbstorganisation, Chaos, Synergetik, Systemtheorie, Kybernetik oder komplexe Systeme  suchen


Email Erstellt am 26.11.1997, Version vom 5.01.2017, Johannes Fangmeyer , GNU-FDL  Top
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