1 thomas herrmann 9.5.2001 theorie soziotechnischer systeme informatik & gesellschaft...

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




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




Diskussions- und

Klärungs-bedarf – wie

erhoben




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




Diskussions- und Klärungsbedarf erhebennatürliche, physikal. Systeme

biologische Systeme

technische Systeme

Symbol-/ Sinn-systeme


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




Anmerkungen zu den Kriterien


Aufbau aus Ele-menten

• Elemente schwer zu identifiz.

• Repräsentationen





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.






Systemdif-feren-zierung





biologische Systeme

Hier-archi-sierung






Hier-archi-sierung





soziale Systeme

Hier-archi-sierung





natürliche, physikal. Systeme

Einheit





technische Systeme

Einheit






Einheit





soziale Systeme

Einheit






Eigen-

schaf-ten





Symbol-/ Sinnsysteme

dyna-mische

Eigen-schaf-ten






Eigen-

schaf-ten

inva-riant





soziale Systeme

Eigen-

schaf-ten

inva-riant





biologische Systeme

Eigen-

schaf-ten

Input

Output






Eigen-

schaf-ten

Input

Output






• S. Maturana 70,

Eigen-

schaf-ten

Input

Output





soziale Systeme

Eigen-

schaf-ten

Input

Output





alle

Homo-genität






Zu-stände





soziale Systeme

Zu-stände






Selbst-bezug





biologische Systeme

Selbst-bezug





technische Systeme

Selbst-bezug






Selbst-bezug






Ziel-orien-tierung





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






Ziel-orien-tierung




Differenzierende Eigenschaftennatürliche, physikal. Systeme

biologische Systeme

technische Systeme


kognitive / psychische Systeme

soziale Systeme




Differenzierende Eigenschaftennatürliche, physikal. Systeme

biologische Systeme

technische Systeme



soziale Systeme




Differenzierende Eigenschaften

Kontingenz Selbstreferenz

autonom

sprunghaft

autopoietisch

rekursiv

sinnbasiert

enthält Abbild seiner selbst nicht linear

dissipativ

fraktal

emergent




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.




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




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.“





basieren auf Zeichen

repräsentieren ein Geflecht von Bedeutungen

können selbstbezüglich sein (Definitionen)

sind aus sich selbst heraus nicht dynamisch

können Abbildfunktion beanspruchen




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.





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

Elemente und Eigenschaften verschwimmen

Was sind die Elemente, was sind die Eigenschaften

z.B: Überzeugungen (Emotionen,Motive); Lang-, Kurzzeitgedächtnis;

Denkvorgänge;

verteilte soziale Kognition (Bezug auf Artefakte);

Gehören die Sinnesorgane zum kognitiven System?




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




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




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. ]




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.




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 ...




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)




Soziale Systeme

kognitives System

vom individuellen kognitiven Systemunabhängige Sinnsystem

soziales System:per Sinnsystem vermitteltesymbolische Interaktion




Sozio-technische Systeme

Technische und soziale Systeme, die so wechselseitig integriert sind,

dass sie ihre Einheit verlieren, wenn eines von beiden entfiele.

Lässt sich die Integration anhand von Elementen mit homogenen Eigenschaften identifizieren?




Konstruktivismus

Es gibt so viele Welten, wie es kognitive Systeme gibt.

Relevanz: Systeme existieren nur, weil es ein Modell von ihnen in Systemen gibt.

Die Identifizierung einer Einheit braucht einen Beobachter.

Systeme müssen von sich selbst ein Bild haben, um von anderen unabhängig zu existieren.

Luhmann, (94):

Systeme müssen, um sich selbst zu ermöglichen, eine Beschreibung ihres Selbst erzeugen und benutzen




• Was ist die kleinste Menge der spezifischen Differenzen

zwischen den Systemtypen?

• Wodurch unterschieden sich insbesondere technische

Systeme von sozialen?

• Was sind die integrierenden, homogenen Elemente von sozio

-technischen Systemen – braucht man die überhaupt?

• Was sind Alternativen zum systemtheoretischen Ansatz

bzw. was wäre komplementär?

Weiterführende Fragen




• computergestützte Lerngruppe

• Handlungssystem: Adoption von Technik

• Roboter in Menschenumgebung (z.B. Reinigungsroboter,

Pflegeroboter, Haustier [oder zur Bekämpfung von Waldbränden

im Verbund mit menschlichen Akteuren; TH])

• Informatik Studierende

• Wirtschaft

• Unternehmensorganisation; Kunden als System [Zuordnung

durch TH]

• Ameisenhaufen

• Kultur

Welche Beispiele von Systemen wollen wir näher in Betracht ziehen




• Verhältnis zwischen Klassen und Instanzen bei Systemen?

• Was haben die verschiedenen Arten von Systemen gemeinsam?

• Wie faßt man mit dem entwickelten Begriffen das Phänomen

„Prozess“ und „Veränderung“?

• Was verbirgt sich genau hinter Checklands Differenzierung

(Natural systems, Designed physical systems, Designed abstract

systems, Human activity systems )?

• Hat die Kybernetik noch irgendeine Relevanz für sozio-

technische Systeme?

• Wie verhalten sich „Systemtheorie“ und „systemisches Denken“

zueinander?

Welche weiteren Fragen stellen sich?(TH vor dem 19.4.2001)




• Eigenschaften: Lassen sie sich über Relationen darstellen, ist der Urstoff homogen

(alle Elemente haben die gleiche Eigenschaften)

Eigenschaften als Vergleiche auffassen, nur über Relationen kann man eine

Differenz herstellen, feststellen. Z.B. geht Messung nur über das „Verhalten“ von

Elementen zueinander

Einwand: Eine Relation ist irgendwie mehr, als ein Attribut.

• Gibt es Relationen, die man nicht als Attribut darstellen kann?

• Einwand: gleiche Eigenschaften bilden noch keinen Systemzusammenhang.

• Was wäre wenn es nur ein Element gebe.

• Seligieren und ordnen fällt in eins!

• Ist ein psychisches System überhaupt ohne soziales System denkbar,

konstituierbar? Ist die Frage sinnvoll? Wie steht das im Verhältnis zu Sinn?

• Was ist ein psychisches System?

• Kann aus der Kooperation von Maschinen ein Emergenzsprung entstehen neue

Soziale Systeme? Macht das Sinn? Könnte man das merken?

• Die Arten der Systeme , -ebenen auf die Definition beziehen.

Welche weiteren Fragen stellen sich (19.4.01)




• Auf welcher Ebene sind die funktionalen Aspekte anzusiedeln?

• Problem der operationalen Semantik – ist sie bei SeeMe gelöst?

• Wie lässt sich der Satz „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“

begründen, was hießt „mehr“?

• Wann spricht man von unterschiedlichen Strukturen?

• Wie unterscheidet man relevante von irrelevanten Aspekten der

Systembeschreibung?





• D.J.Krieger96 Einführung in die allgemeine Systemtheorie. München

• P.Checkland,81, Systems Thinking, Systems Practice. Chichester

• N. Luhmann94,Soziale Systeme, Frankfurt

• U. An der Heiden92 Selbstorgansiation in dynamischen Systemen. in Krohn&

Küppers (27-56)

• W.Krohn&G.Küppers(Hrsg.)92: Emergenz. Die Entstehung von Ordnung,

Organsation und Bedeutung. Frankfurt.

• M.Stadler/P.Kruse92 Zur Emergenz psychischer Qualitäten. in Krohn& Küppers

(134-160)

• H. von Foerster85, Sicht und Einsicht. Wiesbaden: Vieweg

• G. Ropohl79 Eine Systemtheorie der Technik. München/Wien

• G. Ropohl95 Eine Modelltheorie soziotechnischer Systeme in: Halfmann95

Technik und Gesellschaft Bd.8, Frankfurt/New York 185-210.

• N.Wiener63(1. Aufl.48) Kybernetik Düsseldorf

• N.Wiener52 Mensch und Menschmaschine Frankfurt

• H.vFoerster&Floyd 92, Self-Organization and Software Development in Floyd et al.

92 Software Development and Reality Construction. Berlin u.a. (75-85)

• G. J. Klir: An Approach to General Systems Theory New York 1969

Literatur




• Verhältnis zwischen Klassen und Instanzen bei Systemen?

• Was haben die verschiedenen Arten von Systemen gemeinsam?

• Wie faßt man mit dem entwickelten Begriffen das Phänomen

„Prozess“ und „Veränderung“?

• Was verbirgt sich genau hinter Checklands Differenzierung

(Natural systems, Designed physical systems, Designed abstract

systems, Human activity systems )?

• Hat die Kybernetik noch irgendeine Relevanz für sozio-

technische Systeme?

• Wie verhalten sich „Systemtheorie“ und „systemisches Denken“

zueinander?

Welche weiteren Fragen stellen sich?(TH vor dem 19.4.2001)




• Eigenschaften: Lassen sie sich über Relationen darstellen, ist der Urstoff homogen

(alle Elemente haben die gleiche Eigenschaften)

Eigenschaften als Vergleiche auffassen, nur über Relationen kann man eine

Differenz herstellen, feststellen. Z.B. geht Messung nur über das „Verhalten“ von

Elementen zueinander

Einwand: Eine Relation ist irgendwie mehr, als ein Attribut.

• Gibt es Relationen, die man nicht als Attribut darstellen kann?

• Einwand: gleiche Eigenschaften bilden noch keinen Systemzusammenhang.

• Was wäre wenn es nur ein Element gebe.

• Seligieren und ordnen fällt in eins!

• Ist ein psychisches System überhaupt ohne soziales System denkbar,

konstituierbar? Ist die Frage sinnvoll? Wie steht das im Verhältnis zu Sinn?

• Was ist ein psychisches System?

• Kann aus der Kooperation von Maschinen ein Emergenzsprung entstehen neue

Soziale Systeme? Macht das Sinn? Könnte man das merken?

• Die Arten der Systeme , -ebenen auf die Definition beziehen.





• Auf welcher Ebene sind die funktionalen Aspekte anzusiedeln?

• Problem der operationalen Semantik – ist sie bei SeeMe gelöst?

• Wie lässt sich der Satz „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“

begründen, was hießt „mehr“?

• Wann spricht man von unterschiedlichen Strukturen?

• Wie unterscheidet man relevante von irrelevanten Aspekten der

Systembeschreibung?

• Wie kann man die Bildung von Systemen verstehen – werden sie von

einem Beobachter als solche konstruiert oder „verstehen“ sie sich auch

selbst als System?

• Was ist der Unterschied zwischen sozalen und kognitiven Systemen?





• Wie kann man die Bildung von Systemen verstehen – werden sie von

einem Beobachter als solche konstruiert oder „verstehen“ sie sich auch

selbst als System?

• Was ist der Unterschied zwischen sozialen und kognitiven Systemen?

• Was ist ein kognitives System? Natalja

• Was wären seine Elmente? Natalja

• Wie bestimmen sich die Grenzen? Natalja

• Wie stellen sich Systeme verteilter Kognition dar? Marcel

Welche weiteren Fragen stellen sich (2.&9.5.01)




• Wie erklärt man Rekursion in Bezug auf das Nervensystem?

• Wenn Kognition autonom und geschlossen ist, wie erklärt man dann den

Einfluss von Drogen oder anatomischen Veränderungen auf das

„Denken“ oder Selbstbewußtsein.

• wie läßt sich das verstehen, dass ein kognitives System nur mit sich

selbst interagiert und nicht mit seiner Umwelt?

• Basisfrage des „distributed Kognition“ Ansatzes: Wie gelingt es einer

Gruppe ein Problem zu lösen?

• Brauchen wir diesen Ansatz, um kollektives Problemlösen zu verstehen

oder reicht der Ansatz „soziale Systeme“ von Luhmann –

(Problembeispiele – etwa Organizational Memory Was sind Fehler,

Erlernen des Umgangs)?

• Verteilte Intelligenz (Ameisenstaaten, Zellverbünde)





• D.J.Krieger96 Einführung in die allgemeine Systemtheorie. München

• P.Checkland,81, Systems Thinking, Systems Practice. Chichester

• N. Luhmann94,Soziale Systeme, Frankfurt

• U. An der Heiden92 Selbstorgansiation in dynamischen Systemen. in Krohn& Küppers (27-

56)

• W.Krohn&G.Küppers(Hrsg.)92: Emergenz. Die Entstehung von Ordnung, Organsation und

Bedeutung. Frankfurt.

• M.Stadler/P.Kruse92 Zur Emergenz psychischer Qualitäten. in Krohn& Küppers (134-160)

• H. von Foerster85, Sicht und Einsicht. Wiesbaden: Vieweg

• G. Ropohl79 Eine Systemtheorie der Technik. München/Wien

• G. Ropohl95 Eine Modelltheorie soziotechnischer Systeme in: Halfmann95 Technik und

Gesellschaft Bd.8, Frankfurt/New York 185-210.

• N.Wiener63(1. Aufl.48) Kybernetik Düsseldorf

• N.Wiener52 Mensch und Menschmaschine Frankfurt

• H.vFoerster&Floyd 92, Self-Organization and Software Development in Floyd et al. 92

Software Development and Reality Construction. Berlin u.a. (75-85)

• G. J. Klir: An Approach to General Systems Theory New York 1969

Literatur




• funktionale Beziehungen, Ziele, wozu ...

• gegenseitiges Wahrnehmen

• strukturelle Eigenschaften : ist Teil von

• Einflussnahme

• einseitige,wechselseitige, bedingte

• Abhängigkeit (Macht)

• Abfolge, Kausalität

Welcher Art sind die Beziehungen zwischen den Elementen




Checkland,81,105

1. structures, frameworks

2. Clock-works

3. Control mechanisms

4. Open systems

5. Lower organisms

6. Animals

7. Man

8. Socio-cultural systems

9. Transcendental systems

Verschiedene Arten von Systemen

Checkland,81,112

1. Natural systems

2. Designed physical systems

3. Designed abstract systems

4. Human activity systems

Luhmann

1. Maschinen

2. Organismen

3. soziale Systeme

4. psychische Systeme

1. natürliche, physikalische Systeme

2. biologische Systeme

3. technische Systeme

4. Symbolsysteme

5. kognitive Systeme

6. soziale Systeme




• funktionale Beziehungen, Ziele, wozu ...

• gegenseitiges Wahrnehmen

• strukturelle Eigenschaften : ist Teil von

• Einflußnahme

• einseitige,wechselseitige, bedingte

• Abhängigkeit (Macht)

• Abfolge, Kausalität

Welcher Art sind die Beziehungen zwischen den Elementen




Die Theorielage gleicht also eher

einem Labyrinth als einer

Schnellstraße zum frohen

Ende

Luhmann94, 14

1 thomas herrmann 9.5.2001 theorie soziotechnischer systeme informatik & gesellschaft...

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