Bottom-up Modelle, Soft Computing und komplexe Systeme - Modellierung komplexer Prozesse durch naturanaloge Verfahren - page 15

sollen. Bei einer derartigen Modellierung hat man faktisch eine bestimmte Form hybrider Sys-
teme, nämlich die Koppelung zweier Regelsysteme.
Insgesamt ergibt die Möglichkeit, die unterschiedlichsten Realitätsbereiche in der dargestellten
Form als komplexe dynamische Systeme darzustellen, offenbar ein praktisch universal einsetz-
bares Modellierungsschema. Warum dieses Schema universal ist, wird in 1.4 genauer gezeigt.
1.3 Erweiterungen und Anwendungsmöglichkeiten
eines universalen Modellschemas
Bei den bisherigen Hinweisen zur Modellierung und theoretischen Analyse komplexer Systeme
wurden die Elemente praktisch als finite state automata betrachtet, die aufgrund der lokalen
Wechselwirkungsregeln von bestimmten Zuständen in andere Zustände übergehen. Diese ein-
schränkende Festlegung ist freilich nicht zwingend und häufig - wie z. B. bei der Modellierung
menschlichen sozialen Verhaltens - auch nicht angemessen. Man kann vielmehr das bisherige
Modellierungsschema gewissermaßen nach unten erweitern, indem die Systemelemente selbst
als komplexe dynamische Systeme charakterisiert werden. Ein entsprechendes Gesamtmodell
würde demnach folgendermaßen aussehen:
Zum einen wird, wie bisher, die erste Systemebene festgelegt mit der Angabe bestimmter Ele-
mente, lokaler Regeln der Wechselwirkungen, der Berechnung der Systemzustände aus den
Zuständen der Elemente sowie ggf. Metaregeln und Bewertungsfunktion. Zum anderen werden
jetzt die Elemente der zweiten Systemebene bestimmt, aus denen die Elemente der ersten Ebe-
ne bestehen. Wenn man z. B. als die erste Ebene einen speziellen sozialen Bereich festlegt,
dann wären die Elemente auf dieser Ebene die formalen Repräsentationen sozialer Akteure.
Als Elemente der zweiten Ebene kann man dann kognitive Elemente annehmen, also z. B.
biologische Neuronen oder auch Begriffe, die durch bestimmte kognitive Operationen ver-
knüpft werden. Die Regeln derartiger kognitiver Operationen, um in diesem Beispiel zu blei-
ben, wären dann die Regeln der lokalen Wechselwirkungen auf der zweiten Ebene. Entspre-
chend wären dann spezielle Lernregeln als Metaregeln der zweiten Ebene einzuführen sowie
dazugehörige Bewertungsfunktionen, die über den Lernerfolg bestimmen. Die folgende Gra-
phik soll diese Gedanken verdeutlichen:
Bild 1-5 Darstellung der ersten und zweiten Systemebene. Die Kanten symbolisieren die Wechsel-
wirkungen zwischen den Einheiten; die Linien zeigen auf die jeweiligen zugehörigen Komponenten
(Ebene 2) der jeweiligen Einheit in der Ebene 1.