Hybridisierungen der Basismodelle - Modellierung komplexer Prozesse durch naturanaloge Verfahren - page 192

zu assoziieren. Wenn es gelernt hat, sowohl bei der Eingabe von a als auch der von b mit c zu
„antworten“, dann kann daraus die Regel „wenn a oder b dann c“ abgeleitet und einem Exper-
tensystem implementiert werden. Dies einfache Verfahren lässt sich auch auf wesentlich kom-
plexere Beispiele anwenden (vgl. dazu allgemein Klüver und Klüver 2011).
Im Kapitel über Fuzzy-Methoden ist ein System gezeigt worden, das aus verschiedenen Fuzzy-
Expertensystemen besteht; die einzelnen Expertensysteme übermitteln sich gegenseitig die
Informationen über die Expertenurteile und die entsprechenden Regeln, was zur Modifikation
der einzelnen Expertensysteme führt. Dies ist ein illustratives Beispiel für die Möglichkeiten
horizontaler Koppelungen.
Eine „vertikale“ Koppelung bedeutet, dass zwei - oder mehr - Systeme sozusagen aufeinander
operieren in dem Sinne, dass das „obere“ System das „untere“ steuert. Diese Möglichkeit ist
vor allem dann wichtig, wenn ein Gesamtsystem adaptiv sein soll, also in bestimmten Grenzen
variabel sein muss und damit spezielle Optimierungsprobleme lösen soll. Für derartige Fälle
sorgt dann das Steuerungssystem, das wir im Folgenden als „Metasystem“ bezeichnen, dafür,
dass das zu steuernde System - im Folgenden als „Basissystem“ bezeichnet -, seine Regeln
oder auch einzelne Parameterwerte in Abhängigkeit von den zu lösenden Optimierungs-
problemen variiert. Das Metasystem enthält also die im ersten Kapitel erwähnten Metaregeln
zur Variation der lokalen Interaktionsregeln des Basissystems. Ein berühmtes vertikal gekop-
peltes hybrides System ist das von Holland konzipierte classifier system , bei dem ein geneti-
scher Algorithmus als Metasystem die Regeln eines regelbasierten Systems als Basissystem
modifiziert (Holland et al. loc. cit.).
Obwohl das Verhalten hybrider, insbesondere vertikal gekoppelter Systeme schwieriger zu
analysieren ist als das auch schon nicht ganz einfach zu verstehende Verhalten der dargestell-
ten Basismodelle, kann man trotzdem bereits auf einige allgemeine Gesetzmäßigkeiten hinwei-
sen, die in unserer Forschungsgruppe COBASC entdeckt worden sind. Vor allem handelt es
sich um das Optimierungsverhalten vertikal gekoppelter Systeme, die wir hinsichtlich so ge-
nannter Metaparameter untersucht haben (Klüver 2000; Stoica 2000). Zwei der wichtigsten
Metaparameter werden im Folgenden näher erläutert, nämlich die so genannten r- und s-Para-
meter.
6.1 Hybride Systeme und Metaparameter
Bei den Metaparametern handelt es sich in Analogie zu den Ordnungsparametern, die wir im
zweiten Kapitel erläutert haben, darum, generelle Eigenschaften von Metaregeln zu finden, die
das Optimierungsverhalten vertikal gekoppelter hybrider Systeme erklären können. Zur Erinne-
rung: Die Ordnungsparameter beschreiben allgemeine Eigenschaften lokaler Interaktionsregeln
und machen dadurch die Dynamik komplexer Systeme theoretisch verständlich. Da es sich bei
den Metaparametern darum handelt, numerische Werte für Metaregeln zu finden, die das Op-
timierungsverhalten der Gesamtsysteme determinieren, liegt es nahe, Metaparameter durch das
Maß zu definieren, in dem die Metaregeln jeweils die lokalen Interaktionsregeln variieren. Es
ist vorstellbar, dass dies sehr unterschiedliche Maße sein können; von den verschiedenen unter-
suchten Metaparametern sollen hier zwei der wichtigsten näher dargestellt werden.