1 Thomas Herrmann 9.5.2001 Theorie soziotechnischer Systeme informatik & gesellschaf t Beispiele Fragen Ebenen Theorie soziotechnischer Systeme - 5 Thomas Herrmann Informatik und Gesellschaft FB Informatik Universität Dortmund iundg.cs.uni-dortmund.de
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1Thomas Herrmann 9.5.2001
Theorie soziotechnischer Systemeinformatik & gesellschaft
Beispiele Fragen Ebenen
Theorie soziotechnischer Systeme - 5
Thomas HerrmannInformatik und Gesellschaft
FB InformatikUniversität Dortmund
iundg.cs.uni-dortmund.de
2Thomas Herrmann 9.5.2001
Theorie soziotechnischer Systemeinformatik & gesellschaft
Beispiele Fragen Ebenen
Überblick
1. Systemtheoretischer Hintergrund
2. Merkmale der neueren Systemtheorie
3. Eigenschaften sozialer Systeme im unterschied zu technischen Systemen und zu kognitiven Systemen
4. Systemtheoretische Sicht auf wichtige Grundbegriffe und -patterns
5. Modellierungsbezogene Erkenntnistheorie (Konstruktivismus) und Paradoxien
6. Methodologie der Gestaltung soziotechnischer Systeme
Querschnitts-themen
Vergleich mit anderen Ansätzen
Modellierung von Systemen
3Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Diskussions- und
Klärungs-bedarf – wie
erhoben
4Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Diskussions- und Klärungsbedarf erhebennatürliche, physikal. Systeme
biologische Systeme
technische Systeme
Symbol-/ Sinn-systeme
kognitive / psychischeSysteme
soziale Systeme
Aufbau aus Elementen
1
Begrenzt auflösbar
3 2 1 4 2
Sub-Systeme
Systemdif-ferenzierung
1
Hierarchi-sierung
2 1 2
Relationen
Einheit 1 1 2 1
5Thomas Herrmann 9.5.2001
Theorie soziotechnischer Systemeinformatik & gesellschaft
Beispiele Fragen Ebenen
Diskussions- und Klärungsbedarf erhebennatürliche, physikal. Systeme
biologische Systeme
technische Systeme
Symbol-/ Sinn-systeme
kognitive / psychischeSysteme
soziale Systeme
Eigen-schaften
dynamisch 1
2
invariant 1 2
Input/Output 1 1 1 1
Homogeni-tät
3 1 2 2 1 1
Zustände 3 1
Selbst-bezug
2 2 3 2
Zielorien-tierung
1 3 3
6Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
Aufbau aus Ele-menten
• Elemente schwer zu identifiz.
• Repräsentationen
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
alle außer symbolische Systeme
Be-grenzte Auflös-barkeit
• Einheit (oder operationales Ganzes): Ein Beobachter definiert eine Einheit, indem er die Unterscheidungsoperationen spezifiziert, die eine einzelne Einheit von einem hintergrund unterscheiden. Der Beobachter kann so eine einfache oder eine zusammengesetzte Einheit ausgrenzen. Kennzeichnet er eine Einheit als Atom [Element], also als eine Einheit ohne Bestandteile, dann grenzt er sie als einfache Einheit aus. Kennzeichnet er eine Einheit als aus Komponenten bestehend, dann grenzt er eine zusammengesetzte Einheit [System oder Sub-System] aus. Im Prinzip jedoch kann eine Beobachter immer eine sonst einfache Einheit als ein Kompositum behandeln und umgekehrt; dazu muß er nur die geeigneten Unterscheidungsoperationen spezifizieren.
8Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
Systemdif-feren-zierung
9Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
biologische Systeme
Hier-archi-sierung
10Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
Hier-archi-sierung
11Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
soziale Systeme
Hier-archi-sierung
12Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
natürliche, physikal. Systeme
Einheit
13Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
technische Systeme
Einheit
14Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
Einheit
15Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
soziale Systeme
Einheit
16Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
Eigen-
schaf-ten
17Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
Symbol-/ Sinnsysteme
dyna-mische
Eigen-schaf-ten
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
Eigen-
schaf-ten
inva-riant
19Thomas Herrmann 9.5.2001
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Anmerkungen zu den Kriterien
soziale Systeme
Eigen-
schaf-ten
inva-riant
20Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
biologische Systeme
Eigen-
schaf-ten
Input
Output
21Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
Symbol-/ Sinnsysteme
Eigen-
schaf-ten
Input
Output
22Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
kognitive / psychischeSysteme
• S. Maturana 70,
Eigen-
schaf-ten
Input
Output
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Anmerkungen zu den Kriterien
soziale Systeme
Eigen-
schaf-ten
Input
Output
24Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
alle
Homo-genität
25Thomas Herrmann 9.5.2001
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Anmerkungen zu den Kriterien
Symbol-/ Sinnsysteme
Zu-stände
26Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
soziale Systeme
Zu-stände
27Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
natürliche, physikal. Systeme
Selbst-bezug
28Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
biologische Systeme
Selbst-bezug
29Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
technische Systeme
Selbst-bezug
30Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
Symbol-/ Sinnsysteme
Selbst-bezug
31Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
natürliche, physikal. Systeme
Ziel-orien-tierung
32Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
technische Systeme
• Zwecke oder Ziele sind jedoch, wie wir im ersten Kapitel gesehen haben, keine Merkmale der Organisation irgendeiner Maschine, weder einer allopoietischen noch einer autopoietischen. Diese Vorstellungen gehören zum Bereich unseres Diskurses über unsere Handlungen, d. h. sie gehören zum Bereich unserer Beschreibungen, und wenn wir sie auf eine Maschine oder irgendein von uns unabhängiges System anwenden, deuten sie nur an, daß wir die Maschine oder das System in einen umfassenderen Zusammenhang einordnen. Gewöhnlich benutzt der Beobachter die Maschinen entweder theoretisch oder praktisch in bestimmter Weise und definiert damit eine Menge von Bedingungen, die die Maschine verändern, so daß sie in ihrem Output eine gewisse Variationsbreite zeigt. Die Verbindung zwischen diesen Outputs, den entsprechenden Inputs und den Beziehungen dieser zum Kontext, in den sie der Beobachter stellt, legen fest, was wir das Ziel oder den Zweck der Maschine nennen.
Ziel-orien-tierung
33Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Anmerkungen zu den Kriterien
Symbol-/ Sinnsysteme
Ziel-orien-tierung
34Thomas Herrmann 9.5.2001
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Theorie soziotechnischer Systemeinformatik & gesellschaft
Beispiele Fragen Ebenen
Differenzierende Eigenschaften
Kontingenz Selbstreferenz
autonom
sprunghaft
autopoietisch
rekursiv
sinnbasiert
enthält Abbild seiner selbst nicht linear
dissipativ
fraktal
emergent
37Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Natürliche, physikalische Systeme
Teil der Welt, die von einem Beobachter als Einheit identifiziert werden. Einheit, Dynamik und Verhalten werden aus der Sicht energetischer Input/Output Beziehungen und stofflicher Trajektionen erklärt.
Sie sind tot.
38Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
biologische Systeme
lebendig, autopoietisch:Die autopoietische Organisation wird als eine Einheit definiert durch ein Netzwerk der Produktion von Bestandteilen, die
I. rekursiv an demselben Netzwerk der Produktion von Bestandteilen mitwirken, das auch diese Bestandteile produziert, und die
2. das Netzwerk der Produktion als eine Einheit in dem Raum verwirklichen , in dem die Bestandteile sich befinden.
Man betrachte z.B. den Fall einer Zelle: Eine Zelle ist ein Netzwerk chemischer Reaktionen, die Moleküle derart erzeugen, daß sie 1. durch ihre Interaktionen genau das Netzwerk an Reaktionen erzeugen bzw. an ihm rekursiv mitwirken, welches sie selbst erzeugte, und die 2. die Zelle als eine materielle Einheit verwirklichen. [Maturana]
Allerdings: sie beinhalten kein Abbild ihrer Selbstreferenz
39Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
technische Systeme
Werden von Menschen gemacht
Dienen einem Zweck
sind kontrollierbar.
Peter Brödner:
„Technische Artefakte sind Vergegenständlichung von Begriffen und deren in Aussagen gefaßten Beziehungen, sie entstehen durch Arbeit, sind also Ergebnis zweckrationalen Handelns.“
„Technik wird dementsprechend definiert als die Gesmatheit von Prozessen der Herstellung und des Gebrauchs künstlicher Mittel für menschliche Zwecke.“
40Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Symbol-/ Sinnsysteme
basieren auf Zeichen
repräsentieren ein Geflecht von Bedeutungen
können selbstbezüglich sein (Definitionen)
sind aus sich selbst heraus nicht dynamisch
können Abbildfunktion beanspruchen
41Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Zeichen
Eine Verweis-Relation zwischen einer physikalisch repräsentierbaren Eigenschaftsausprägung (Zeichenkörper genannt) und einer von Instanzen abstrahierenden Vorstellung (im Sinne einer Klasse).
Die Vorstellung kann wiederum differenziert werden in eine von menschlichen Individuen losgelöste und eine ihnen im Einzelfall zugeordnete.
42Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
kognitive / psychische Systeme
auf Nervenzellen basierend
Produziert Unterscheidungen, die nach Maßgabe der eigenen Struktur (selbstbezüglich) als Abbild der Umwelt gehandhabt werden.
Insbesondere sind sie fähig, diese Selbstbezüglichkeit zu reflektieren.
In Verbindung mit Kommunikation sind sie Sinnsystem erzeugend
verteilte soziale Kognition (Bezug auf Artefakte);
Gehören die Sinnesorgane zum kognitiven System?
43Thomas Herrmann 9.5.2001
Theorie soziotechnischer Systemeinformatik & gesellschaft
Beispiele Fragen Ebenen
Biologischer Kognitionsbegriff I
In einem Organismus ohne Nervensystem sind Interaktionen chemischer oder physikalischer Natur
Nervensystem: Interne Zustände werden auch durch reine Relationen modifiziert.
Das Nervensystem erweitert den kognitiven Bereich des lebenden Systems, indem es Interaktionen mit „reinen Relationen“ ermöglicht. Das Nervensystem erzeugt keine Kognition.
Maturana 70 39
Es gibt Organismen, die Abbildungen ihrer eigenen Interaktionen dadurch erzeugen, daß sie Gegenstände spezifizieren, mit denen sie interagieren, so als ob diese einem unabhängigen Bereich angehörten, während sie als Repräsentationen lediglich ihre eigene Interaktionen abbilden....
Wir werden zu Beobachtern, indem wir rekursiv Repräsentationen unserer Interaktionen erzeugen....
Wir erzeugen durch Selbstbeobachtung Ich-Bewußtsein.
Maturana 70 40
44Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Beispiele
Tulpe öffnet sich im Sonnen-licht
Hund sieht Katze und verfolgt sie
Bienen füttern Larve mit besonderen Stoffen, dass sie Königin wird
Wölfe koordi-nieren Elch-jagd
Wissen-schaftler einigen sich auf Schlagworte
Hammer schlägt Nagel ein
Windows NT wird installiert
Roboter folgt Be-suchern
Roboter spielen Fußball
automa-tische Indexie-rung
45Thomas Herrmann 9.5.2001
Theorie soziotechnischer Systemeinformatik & gesellschaft
Beispiele Fragen Ebenen
Biologischer Kognitionsbegriff IMaturana schreibt, daß „ ... der Prozeß,
der darin besteht, daß das System mit einigen seiner eigenen internen Zustände so interagiert, als ob diese unabhängige Größen wären,
dem entspricht, was wir Denken nennen.
Der Denkprozess ... ist notwendigerweise unabhängig von Sprache.
Sprachliches Verhalten ist Orientierungsverhalten, es orientiert den zu Orientierenden innerhalb seines kognitiven Bereiches auf Interaktionen hin, die unabhängig sind von der Art der orientierenden Interaktionen selbst.
Maturana 70 54f
Kognitive Systeme sind kognitive Systeme weil sie
• Ihre Identität erkennen können – trotz ihres strukturellen Wandels in einer gerichteten Zeit!
• Aufgrund von Interaktionen die Existenz eines Alter-Egos unterstellen können (System der gleichen Klasse) und von sich unterscheiden können.
• Seine eigene Vorstellungen durch Beziehungsnahme auf ein Sinnsystem mit Alter-Ego kommunizieren kann. [Das Sinnsystem muss von Ego als ein partiell von ihm unabhängiges erlebt werden. ]
46Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Zeichen nach Peirce
Repräsentamen
Zeichen
Objekt
Interpretant
R'
I'O'Zeichen
Z
Ein ... Repräsentamen ist alles,
was in einer solchen Beziehung zu einem zweiten steht,
das sein Objekt genannt wird,
daß es fähig ist ein Drittes,
das sein Interpretant genannt wird,
dahingehend zu bestimmen,
in derselben triadischen Relation zu jener Relation auf das Objekt zu stehen,
in der es selbst steht.
47Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Zeichen nach Peirce
Repräsentamen
Zeichen
Objekt Interpretant
Objekt: materielle oder mentale Entität
Repräsentamen: Das wahrnehmbare Objekt, das als ein Zeichen fungiert (Zeichenkörper)
Interpretant: something created in the mind of the interpreter
A sign adresses somebody, that is, creates in the mind of that person an equivalent sign ...
48Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Soziale Systeme
Verhaltenserwartungen unter der Annahme eines Alter-Ego.
System, das aus einem Geflecht von Kommunikationen als elementaren Einheiten gebildet wird.
Hierdurch werden Sinnsysteme, psychische Systeme und soziale Systeme zu einer Einheit verbunden.
Psychische Systeme sind Bestandteile der Umwelt sozialer Systeme. (Luhmann, 84,346)
49Thomas Herrmann 9.5.2001
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Beispiele Fragen Ebenen
Soziale Systeme
kognitives System
vom individuellen kognitiven Systemunabhängige Sinnsystem