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Ludwig von Bertalanffy – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Ludwig_von_Bertalanffy

Ludwig von Bertalanffy

Karl Ludwig von Bertalanffy (* 19. September 1901 in Atzgersdorf, Österreich; † 12. Juni 1972 in Buffalo, New York, USA) war einer der bedeutendsten theoretischen Biologen und Systemtheoretiker des 20. Jahrhunderts. Er war Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina[1] (seit 1968) und der New York Academy of Sciences.

Inhaltsverzeichnis

Leben Familie Werk Veröffentlichungen Sekundärliteratur Einzelnachweise Weblinks

1 Leben

Ludwig von Bertalanffy wurde 1901 in Atzgersdorf bei Wien geboren. Er wuchs als Einzelkind auf und wurde von Privatlehrern unterrichtet, bis er zehn war, und besuchte im Anschluss das Gymnasium Wien XII. Rosasgasse. In dieser Zeit pflegte er auch Kontakt mit Paul Kammerer, einem Nachbarn, der ein berühmter Biologe und zugleich ein Vorbild für ihn war.

1918 begann er an der Universität Innsbruck Kunstgeschichte und Philosophie zu studieren, wechselte aber 1924 nach Wien. Er war mit der Zeit immer mehr hin- und hergerissen, sein Studium zu wechseln. So fasste er den Entschluss, schließlich auch Biologie zu studieren, da er der Meinung war, dass er auch noch zu einem späteren Zeitpunkt Philosoph werden könne. An der Universität Wien galt sein Interesse daher sowohl der Philosophie als auch den Naturwissenschaften (insbesondere der Biologie).

1926 verfasste er unter seinem Doktorvater Moritz Schlick, dem Physiker und Naturphilosophen, seine Doktorarbeit über den Physiker und Naturphilosophen Gustav Fechner mit dem Titel: „Fechner und das Problem der Integration höherer Ordnung“. Damit promovierte er zum Doktor der Philosophie. 1934 wurde er habilitiert.

Ludwig von Bertalanffy trat 1939 der NSDAP bei und wurde ein Jahr später außerplanmäßiger Professor an der Universität Wien. Nach Ende des Zweiten Weltkrieges wurde ihm aufgrund der NSDAP-Mitgliedschaft der Professorentitel aberkannt und die Lehrbefugnis entzogen[2].

Später war er Professor an der Universität London (1948–49), an der Universität Montreal (1949), an der Universität Ottawa (1950–54), an der University of Southern California (1955–58), an der Menninger Foundation (1958–60), an der University of Alberta in Edmonton (1961–68) sowie von 1969 bis 1972 an der State University of New York in

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Buffalo (SUNY).

2 Familie

1924 lernte Bertalanffy seine zukünftige Frau kennen, welche er für die nächsten 40 Jahre beinahe ohne Unterbrechung neben sich haben sollte. Sie studierte ebenfalls, beendete ihr Studium aber nie, sondern unterstützte ihren Mann, soweit sie konnte. Zusammen hatten sie einen Sohn, der später in die Krebsforschung gehen sollte und somit die Arbeit seines Vaters weiterführte.

Bertalanffy starb 1972 an einem Herzinfarkt.

3 Werk

Der Wissenschaftler beschäftigte sich im Laufe seines Lebens mit den Themenkomplexen Physiologie und Krebsforschung, Biophysik offener Systeme (er führte hierbei den Begriff des Fließgleichgewichtes ein) und Thermodynamik lebender Systeme, die er von den geschlossenen Systemen der Physik unterschied.

Er verfasste eine Allgemeine Systemtheorie, die versucht, auf der Grundlage des methodischen Holismus gemeinsame Gesetzmäßigkeiten in physikalischen, biologischen und sozialen Systemen zu finden und zu formalisieren. Prinzipien, die in einer Klasse von Systemen gefunden werden, sollen auch in anderen Systemen zu beobachten sein. Dazu zählen zum Beispiel: Komplexität, Gleichgewicht, Rückkopplung und Selbstorganisation.

Bertalanffy unterscheidet verschiedene Typen von Gleichgewichten bei Systemen:

Dynamisches Gleichgewicht ist der Überbegriff für echtes Gleichgewicht und Fließgleichgewicht: Echtes Gleichgewicht stellt sich in geschlossenen Systemen ein, die weder Materie noch Energie mit ihrer Umgebung austauschen. Es stellt den Zustand maximaler Entropie dar, das System kann also keine Arbeit mehr verrichten. Alle makroskopischen Zustandsgrößen sind konstant, auch wenn mikroskopische Prozesse weiterlaufen. (Beispiel: Chemisches Gleichgewicht) Fließgleichgewicht stellt sich in offenen Systemen ein, die mit ihrer Umgebung Materie oder Energie austauschen. Es ist durch die Konstanz einer Größe charakterisiert, die durch primäre Regulation (Rückwirkungen, die auf einfachen Prinzipien der Kinetik und Thermodynamik beruhen) bewirkt wird. Homöostatisches Gleichgewicht, ebenfalls ein Fließgleichgewicht, stellt sich in offenen Systemen durch sekundäre Regulation ein. Diese Systeme sind mit einem speziellen Informationssystem ausgestattet, das eine negative Rückkopplung bewirkt. Als theoretischer Biologe war Ludwig von Bertalanffy ein Kritiker des reduktionistischen Evolutionsmodells des Neodarwinismus', das er als vage, mangelhaft verifizierbar und dogmatisch charakterisierte.

Die Systemtheorie Ludwig von Bertalanffys spielte eine entscheidende Rolle in der Pflegetheorie der US- Pflegetheoretikerin Imogene King (1923–2007).[3] In der psychiatrischen Krankenpflege publizierte die US- amerikanische Krankenschwester Shirley Smoyak im Jahr 1975 eine Arbeit zur "psychiatrischen Pflegekraft als Familientherapeut", in der sie sich grundlegend auf Ludwig von Bertalanffy bezog.[4][5]

4 Veröffentlichungen

Nikolaus von Kues (1928). Theoretische Biologie (1932). Das biologische Weltbild (1949). General System Theory. In: Biologia Generalis. 1/1949, S. 114–129.

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The Theory of Open Systems in Physics and Biology. In: Science. Band 111, 1950, S. 23–29. Biophysik des Fließgleichgewichtes (1953). Robots, men and minds (1967).

5 Sekundärliteratur

Luitfried Salvini-Plawen, Maria Mizzaro: 150 Jahre Zoologie an der Universität Wien. In: Zoologisch-Botanische Gesellschaft in Österreich (Hrsg.): Verhandlungen der Zoologisch-Botanischen Gesellschaft in Österreich. Band 136. Wien 1999, S. 1–76 (landesmuseum.at (http://www.landesmuseum.at/datenbanken/digilit/?serienr=146) – Verzeichnis).

6 Einzelnachweise

1. Mitgliedseintrag von Ludwig von Bertalanffy (https://www.leopoldina.org/de/mitglieder/mitgliederverzeichnis /member/1977/) (mit Bild und CV) bei der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, abgerufen am 9. März 2017. 2. Bertalanffy, (Karl) Ludwig von (1901–1972), Biologe (http://www.biographien.ac.at/oebl/oebl_B /Bertalanffy_Ludwig_1901_1972.xml), Österreichisches Biographisches Lexikon 1815–1950. 3. Hubert Kolling (Hrsg.): Biographisches Lexikon zur Pflegegeschichte „Who was who in nursing history“. Band 7 hps media nidda 2015, S. 148–150. 4. Shirley Smoyak: The Psychiatric Nurse as a Family Therapist. In: Nursing Research. 25, 1972, 3, S. 200–200. 5. Maria Mischo-Kelling, Karin Wittneben: Pflegebildung und Pflegetheorien. 1. Auflage. Urban & Schwarzenberg, München / Wien / Baltimore 1995, S. 140, S. 198.

7 Weblinks

Literatur von und über Ludwig von Bertalanffy (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch& query=11865666X) im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek Shelia Guberman: (2002) Reflections on Ludwig von Bertalanfy’s “General System Theory: Foundations, Development, Applications”. In: Res-Systemica. Band 2, Special Issue: Proceedings of the fifth European Systems Science Congress (afscet.asso.fr (http://www.afscet.asso.fr/resSystemica/Crete02/Guberman.pdf) PDF; 187 kB, analysiert die Grundkonzepte der allgemeinen Systemtheorie von Ludwig von Bertalanffy; in Englischer Sprache, Namensschreibfehler im Original) Bertalanffy Center for the Study of Systems Science BCSSS (http://www.bcsss.org/)

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System

Als System (altgr. σύστημα sýstēma, ‚aus mehreren Einzelteilen zusammengesetztes Ganzes‘) wird allgemein eine Gesamtheit von Elementen bezeichnet, die miteinander verbunden sind und dadurch als eine aufgaben-, sinn- oder zweckgebundene Einheit angesehen werden können, als strukturierte systematische Ganzheit. In unterschiedlichen Fachgebieten werden darüber hinaus spezifischere Begriffsverwendungen vorgeschlagen, diskutiert und angewendet.[1]

Siehe auch: Systemtheorie

Begriffsgeschichtlich tritt neben die Verwendung der Bezeichnung „System“ für funktionale Gebilde wie Sonnensysteme oder Tonsysteme die Verwendung für „eine einheitliche, nach einem bestimmten Prinzip, einer Grundidee, einer methodischen Einsicht durchgeführte Anordnung einer Vielfalt von Erkenntnissen zu einer logisch begründeten Gesamtanschauung, einem Lehrgebäude, in welchem jeder Teil seinen vernunftmäßig bestimmten Platz einnimmt“ (Grimm’sches Wörterbuch).[2] Ein hierzu ähnlicher Begriff ist Konstrukt (vgl. auch die Theorie des Sozialkonstruktivismus).

Inhaltsverzeichnis

Begriffs- und Ideengeschichte Antike Neuzeit Systembegriff der Systemtheorie Systembegriff der strukturalen Linguistik Leittechnik Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Begriffs- und Ideengeschichte

1.1 Antike

Die griechischen Ausdrücke σύστημα, σύσταμα, σύστεμα fanden Gebrauch als „Oberbegriff für alle verbandlichen Organisationen, die öffentlichen Gemeinwesen mit eingeschlossen“.[3]

Darüber hinaus wird σύστημα gebraucht

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im Bereich der Medizin, z. B. für ein „System“ von Pulsschlägen im Bereich der Musiktheorie, z. B. für ein „System“ von Intervallen im Bereich der Literaturtheorie, z. B. in der Bedeutung einer „Komposition“[4] An den musiktheoretischen Gebrauch knüpft Platon in seinem späten Dialog Philebos an. Er spricht von den vielen „Verbindungen“, welche aus den „Zwischenräumen“ der Töne entstehen und von ebenfalls in Zahlen messbaren „ähnlichen Verhältnissen“ in den Bewegungen des Leibes; zugleich müsse man dabei bedenken, was darin „Eines und Vieles“ ist; durch dieseart Überlegung gelange man zur „Einsicht“, die wegen der Unendlichkeit jedes Begriffs und Dinges aber nie abschließbar sei.[5]

Der pseudo-platonische Dialog Epinomis bezieht den Terminus „σύστημα“ auf die Zahlen, mit welchen die Gesetze der Sternbahnen erfassbar sind.[6]

1.2 Neuzeit

Seit dem 16. Jahrhundert wird der Systembegriff in verschiedenen Zusammenhängen verwendet, so z. B. bezogen auf die Sphäre der Politik zuerst durch Thomas Hobbes im Sinne einer political entity.[7]

2 Systembegriff der Systemtheorie → Hauptartikel: Systemtheorie Als Systemtheorie werden Forschungsrichtungen diverser Fachrichtungen zusammenfassend bezeichnet, die komplexe Zusammenhänge durch allgemeine Theorien zum Funktionieren von Systemen überhaupt beschreiben. Als erster definierte um 1950 Ludwig von Bertalanffy (1901–1972) Systeme als Interaktionszusammenhänge, die sich von ihrer Umwelt abgrenzen, die wiederum aus anderen Interaktionszusammenhängen besteht.[8] Gemäß in diesem Kontext verbreiteter Grundideen lassen sich Systeme als sich selbst organisierende Funktionseinheiten verstehen, die ihr Weiterfunktionieren selbst produzieren (vgl. Autopoiesis) und sich in spezifischer Weise von ihrer Umwelt differenzieren, etwa durch Ausprägung spezifischer Unterscheidungsweisen. Ein Beispiel: Seefahrer setzten bestimmte Tiere auf einer Insel aus, um sie später dort jagen zu können. Dadurch gerät das bis dahin auf der Insel bestehende System aus Tieren und Pflanzen „durcheinander“; ein neues System entsteht. Manchmal entstehen Endemiten (= Pflanzen oder Tiere, die nur in einer bestimmten, räumlich klar abgegrenzten Umgebung vorkommen).

3 Systembegriff der strukturalen Linguistik

Der strukturalen Linguistik (→ Strukturalismus) liegt die Auffassung zugrunde, dass sprachliche Einzelelemente nicht jeweils durch sich selbst in ihrer Bedeutung begründet sind, sondern durch ihre Relationen zu anderen Elementen – wobei deren Ganzheit als System mit unter anderem dieser allgemeinen Eigenschaft beschrieben wird.[9]

4 Leittechnik

Für Leittechnik definiert IEC 60050-351 ein System als „Menge miteinander in Beziehung stehender Elemente, die in einem bestimmten Zusammenhang als Ganzes gesehen und als von ihrer Umgebung abgegrenzt betrachtet werden.“[10]

5 Siehe auch

technisches System

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physikalisches System

6 Literatur

F.-P. Hager u. a.: Art. System; Systematik; systematisch, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie Bd. 10 (1998), 824–856. S. Jensen: Systemtheorie; System, soziales, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie Bd. 10 (1998), 863–869. Wolfgang Schrader, Hans-Joachim Höhn: Art. System, Systemtheorie, in: Lexikon für Theologie und Kirche 3. Aufl. Bd. 9 (2000), Sp. 1216–1220. R. Schulz: Art. System, biologisches, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie Bd. 10 (1998), 856–862. Geo Siegwart: Art. System, in: Jürgen Mittelstrass (Hrsg.): Enzyklopadie Philosophie und Wissenschaftstheorie, Metzler, Stuttgart 1996, Bd. 4, 184ff. Karl Steinbacher u. a.: Art. System/Systemtheorie, in: Hans-Jörg Sandkühler (Hrsg.): Enzyklopädie Philosophie, 2 Bände, Meiner, Hamburg 1999, ISBN 3-7873-1629-9, Bd. 2, 1579–1588. Sytse Strijbos, Carl Mitcham: Art. Systems and Systems Thinking, in: Carl Mitcham (Hrsg.): Encyclopedia of science, technology, and ethics, Thomson Gale 2005, Bd. 4, ISBN 0-02-865901-5, S. 1880–1884. Joachim Valentin: Art. System – systematisch / Systemtheorie, in: Albert Franz u. a. (Hrsg.): Lexikon philosophischer Grundbegriffe der Theologie, Herder, Freiburg im Breisgau 2003, S. 394–396.

7 Weblinks Wiktionary: System – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Literatur zum Thema System (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch&query=4058801-4) im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek Rudolf Eisler: Artikel System (http://www.textlog.de/5158.html), in: Wörterbuch der philosophischen Begriffe, Berlin 2. Auflage 1904. Friedrich Kirchner: Artikel System (http://www.textlog.de/2098.html), in: Wörterbuch der philosophischen Grundbegriffe, 1907. Michael Matthies: Skriptum Einführung in die Systemtheorie (https://web.archive.org/web/20110718111716/http: //www.usf.uos.de/archive/~vberding/syswi/skript10.pdf) (Memento vom 18. Juli 2011 im Internet Archive), Universität Osnabrück. (Zum systemtheoretischen Systembegriff S. 2ff und 9ff.)

8 Einzelnachweise

1. vgl. etwa ähnlich Anton Hügli, Poul Lübcke: System. In: Philosophielexikon. Rowohlt, Reinbek 1991: „Komplex von Elementen, die miteinander verbunden und voneinander abhängig sind und insofern eine strukturierte Ganzheit bilden […]; ein geordnetes Ganzes, dessen Teile nach bestimmten Regeln, Gesetzen oder Prinzipien ineinandergreifen. In dieser allgemeinen Bedeutung steht S[ystem] in den Einzelwissenschaften für eine Vielzahl unterschiedlichster Zusammenhänge.“ 2. Jacob Grimm, Wilhelm Grimm: System. (http://woerterbuchnetz.de/DWB/wbgui_py?sigle=DWB& mode=Vernetzung&patternlist=&lemid=GS57649) In: Deutsches Wörterbuch. Bd. 20, Sp. 1.433–1.444, hier: Sp. 1.435–1.436, sub 2. und bes. 2. b (Orthographie modernisiert) mit Anführungen von Belegen in deutscher Sprache seit dem frühen 18. Jahrhundert. 3. Franz Poland: Art. σύστημα, in: Georg Wissowa u. a. (Hgg.): Paulys Realencyclopädie der classischen Altertumswissenschaft, Zweite Reihe, Achter Halbband, Metzler, Stuttgart 1932, Sp. 1834f. 4. F.-P. Hager: Art. System; Systematik; systematisch, I. Antike, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie, Bd. 10, S. 824f. 5. Philebos 17 d, zit. nach F.-P. Hager: Art. System; Systematik; systematisch, I. Antike, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie Bd. 10, S. 824f. 6. Epinomis 991e, zit. nach F.-P. Hager: Art. System; Systematik; systematisch, I. Antike, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie Bd. 10, S. 824f. 7. Thomas Hobbes (2007 [1651]): Leviathan, http://ebooks.adelaide.edu.au/h/hobbes/thomas/h68l/index.html Kap. XXII/

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8. Ludwig von Bertalanffy (1950): An Outline of General Systems Theory, in: The British Journal for the Philosophy of Science, 1/2, S. 134–165, hier: S. 143. 9. Vgl. z. B. wiederum Anton Hügli, Poul Lübcke: Philosophielexikon. Rowohlt Verlag, Reinbek 1991, s. v. System: „Eine besondere Rolle spielt das S[ystem] in der strukturalen Linguistik [...]. S[ystem] meint hier eine Ganzheit von Elementen, die sich zueinander in einem inneren Abhängigkeitsverhältnis befinden, und zwar so, daß ein einzelnes Element nicht durch sich selbst, sondern nur durch die Unterschiede zu anderen Elementen definiert ist.“ 10. DIN IEC 60050-351:2009-06, 351-21-20

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4 von 4 11.11.2018, 17:06 Holismus – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Holismus

Holismus

Holismus (griechisch ὅλος holos „ganz“), auch Ganzheitslehre, ist die Vorstellung, dass natürliche (gesellschaftliche, wirtschaftliche, physikalische, chemische, biologische, geistige, linguistische usw.) Systeme und ihre Eigenschaften als Ganzes und nicht als Zusammensetzung ihrer Teile zu betrachten sind. Der Holismus vertritt die Auffassung, dass ein System als Ganzes funktioniert und dies nicht vollständig aus dem Zusammenwirken aller seiner Einzelteile verstanden werden kann. Die entgegengesetzte Position hierzu ist der Reduktionismus beziehungsweise Atomismus, der das zusammengesetzte System als Ergebnis der Elemente und ihrer Eigenschaften zu beschreiben versucht. Hauptargument des Holismus gegen den Reduktionismus ist oftmals eine nicht vollständige Erklärbarkeit des Ganzen aus den Eigenschaften seiner Teile. Die Ganzheit hat jedoch kein Ziel, sondern ist rein funktional zu verstehen: Es geht um Herstellung und Erhaltung der Ganzheit, insbesondere in biologischen Systemen, wobei weder eine Substanz noch eine vitalistische Kraft unterstellt werden.

Ein damit verwandter Ansatz zum Verständnis von Systemen in Natur und Gesellschaft, der auch ihre Entstehung und Entwicklung erklärt, ist das ontologische, prozessorientierte Modell der emergenten Selbstorganisation.

Die Bezeichnung „Holismus“ geht auf Jan Christiaan Smuts in seinem 1926 erschienenen Buch Holism and Evolution zurück. Auch außerhalb theoretischer Zusammenhänge wird der Begriff „holistisch“ heute in verschiedenen Fachsprachen als Synonym für „ganzheitlich“ verwendet.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte des Holismus Haldanes und Smuts’ Holismustheorie Holismus in der Naturphilosophie Holismus und Emergenz Holismus im strukturalistischen Sinn Semantischer Holismus Erkenntnistheoretischer Holismus Methodologischer Holismus Ontischer Holismus Holismus in der Psychologie Holismus in der Medizin Soziologischer Holismus Holismus in Erziehung und Pädagogik Holismus in der Ökonomie Holismus im Produktionsmanagement Siehe auch

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Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Geschichte des Holismus

Obgleich reduktionistische Denkansätze aufgrund einer vergleichsweise einfachen Methodik, des Kausalitätsprinzips und allgemeingültiger Schlussfolgerungen in den modernen Wissenschaften weitaus häufiger vertreten sind, hat das ganzheitlich-holistische Denken vermutlich ältere Wurzeln. Dies belegen Untersuchungen über das mythische Denken naturangepasster Kulturen, das geradezu „zwingend“ auf die Harmonie zwischen den Objekten und ihre Einordnung im „Großen Ganzen“ ausgerichtet war.[1] Auch alle Religionen bieten holistische Welterklärungen.

In der griechischen Antike wurde die Vorstellung von der Welt als ein in sich Ganzes erstmals philosophisch begründet. Die Wurzeln liegen in der ionischen Naturphilosophie wie bei Heraklit, kommen aber erst bei den Nachsokratikern Platon[2] und Aristoteles („Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“)[3] zur Vollendung.

In der Philosophie der Renaissance und des Humanismus wurden die antiken Ideen erneut belebt und mit christlichen und naturmagischen Vorstellungen zur Idee der „Organischen Einheit der Natur“ verbunden. In der darauf folgenden Philosophie der Neuzeit bildete sich der Gegensatz zwischen Reduktionismus und Holismus heraus. Holistische Grundauffassungen finden sich vor allem in der Monadenlehre von Gottfried Wilhelm Leibniz, den Naturphilosophien von Friedrich Schelling und Georg Wilhelm Friedrich Hegel, aber auch bei Schriftstellern und Philosophen der Romantik wie Johann Gottfried Herder, Novalis oder Friedrich Hölderlin.[4]

Nach der starken Differenzierung der unterschiedlichen Wissenschaftsdisziplinen verlor der Holismus in der Wissenschaft zeitweise an Bedeutung, bis der „fehlende Überblick“ erneut holistische Denkweisen beförderte, die zu neuen Fächern führten. Drei der wenigen modernen Disziplinen, die mehr oder weniger auf holistischen Ansätzen basieren, sind die Systemwissenschaften (hier insbesondere die Systemtheorie,[5] die auf Ludwig von Bertalanffy zurückgeht),

die Ökologie und die Ethnologie.[6] Als einer der Hauptvertreter eines ganzheitlich-systemischen Ansatzes, der fernöstliche Weisheit, Physik und Ökologie verbindet, gilt Fritjof Capra. Eines der populärsten holistischen Denkmodelle ist die Gaia-Hypothese, die das System Erde mit einem Organismus gleichsetzt.

Eine holistische Interpretation der Quantenphysik findet man bei David Bohm.

2 Haldanes und Smuts’ Holismustheorie

Jan Christiaan Smuts[7] baute seine Theorie des Holismus auf der Grundlage des Gedankens einer schöpferischen Evolution auf. Dabei knüpfte er an Gedanken von John Scott Haldane an, der sich gegen den mechanischen Monismus ebenso wie gegen den vitalistischen Dualismus wendete und sich seinerseits auf Smuts bezog.[8]

Smuts postulierte, dass „alle Daseinsformen [...] danach streben, Ganze zu sein [...] Das neue Ganze enthält dem Werkstoff nach in sich ältere Ganze, aber es selbst ist wesenhaft neu und geht über den Stoff oder die Teile, auf die es sich gründet, hinaus“, ein Phänomen, dass er mit dem Namen „Emergenz“ (des Neuen) bezeichnete.[9]

Der Vorgang der Ganzenbildung begründe nach Smuts die Evolution und mache die Welt zu einer fortschreitenden

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Reihe von Ganzen von ihren physikalischen Anfängen als Materie oder Energie bis zu ihren höchsten Schöpfungen als Leben. Die traditionelle Naturwissenschaft habe sich zu sehr mit der Zergliederung und der synthetischen Wiederherstellung des Lebenden und der nichtlebenden Dinge aus ihren analytisch gewonnenen Elementen befasst.

Smuts nahm an, dass zur Erklärung der Evolution sowohl Wissenschaft als auch Philosophie nötig seien. Die Wissenschaften lieferten die Strukturen, die Philosophie die Prinzipien der Evolution. Materie und Leben bestehen nach Smuts aus Teilstrukturen, deren Anordnung zu natürlichen Ganzen führt. Auch diese Teilstrukturen sind jeweils ein Ganzes. Ob es sich um ein Atom, ein Molekül, eine chemische Verbindung, Pflanzen, Tiere oder Staaten handelt, alles ist jeweils ein Ganzes. Konglomerate dieser Ganzheiten bilden wieder ein neues Ganzes mit neuen Funktionen und Fähigkeiten. Dieses Streben nach Ganzheit, also dieser Holismus ist die treibende Kraft der Evolution, ihre vera causa, wie Smuts sagt, welche Einfluss auf die Mechanismen der Evolution, Variation und Selektion, ausübt. Die verschiedenen Formen der Variation wurden nach Smuts durch individuelle Zweckmäßigkeit, Gebrauch (Nutzung von Körperteilen auf neue Art) und durch physikalische Umweltbedingungen erklärt. Eine Variation ist keine isolierte Variation eines Teiles des Organismus, sondern besteht immer aus mehreren Variationen, die den Organismus als Ganzen verändern, so Smuts. „Die Variation A umfasst zwangsläufig eine Anzahl gleichgerichteter Anpassungen, die von A abhängig sind und nicht unabhängig verursacht oder erhalten werden. (…) Hier trifft das Ganze die ‚Auswahl‘ durch die Anwendung seiner zentralen Aufsicht.“[10] Bei Smuts ist der Holismus nicht nur ein Erklärungsprinzip, sondern gleichsam selbst tätig, als schöpferische Ursache der Evolution.

3 Holismus in der Naturphilosophie

Adolf Meyer-Abich hat eine umfassende Holismuskonzeption in ontologischer wie epistemologischer Perspektive entwickelt.[11] Dabei knüpfte er kritisch an Konzepte von Hans Driesch an, einen Begründer der Systembiologie, der bei Experimenten mit Seeigelkeimen zum Schluss kam, dass künftige Zustände und Formen eines Organismus nicht aus einem gegenwärtigen materiellen Zustand abgeleitet werden können. Driesch hielt es für unmöglich, die Morphogenese der Organismen auf diese Weise zu erklären. Jenseits von mechanistischem und vitalistischem Weltbild entwickelt er eine „ordnungsmonistische“ Sicht auf biologische Systeme, grenzte sich aber später vom Holismusbegriff ab, da er den Dualismus von Materialismus und Vitalismus für unüberwindbar hielt.[12]

Holismus ist bei Meyer-Abich ein relativer und korrelativer Begriff. Für ihn sind wie für Haldane die biologischen Gesetze nicht aus den physikalischen Gesetzen ableitbar, da die physikalischen Gesetze Vereinfachungen der biologischen Gesetze sind. Damit sind die biologischen universaler und allgemeingültiger sind als die physikalischen. Die Biologie enthält demnach die Theorien der Physik und Chemie, wobei nach Meyer-Abich die physikalischen Theorien durch Simplifikation aus den biologischen ableitbar sind, nicht jedoch umgekehrt. Auch sein Sohn Klaus Michael Meyer-Abich vertritt holistische Positionen. Seine praktische Naturphilosophie ist ein Aufklärungsprojekt: Alles in der der Natur existiere um seiner selbst willen; sie sei nicht am Menschen ausgerichtet. Dieser müsse anerkennen, dass er ein Teil der Natur sei und seine Umwelt als „Mitwelt“ verstehen.[13]

4 Holismus und Emergenz

Der Reduktionismus versucht, Systeme und ihre Eigenschaften mit mathematischen Methoden aus den Eigenschaften ihrer elementaren Bestandteile zu berechnen. Er stößt dabei bei einer größeren Zahl von elementaren Bestandteilen, bei nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen ihnen oder im Fall von Rückkopplungen rasch an unüberwindbare Grenzen der Berechenbarkeit. Einen entscheidender Schwachpunkt des Reduktionismus liegt Thomas Nagel zufolge in der Annahme, dass der Zufall der einzige Motor der Evolution sei. Der Grad der Unwahrscheinlichkeit dieser Annahme erscheint ihm angesichts der unendlichen Kompliziertheit des genetischen Codes als viel zu groß.[14]

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Holistische Ansätze versuchen, wie oben beschrieben, die Evolution ganzheitlich aus Strukturen und Prinzipien zu erklären. Dabei wird der Holismus selbst zur treibenden Kraft der Evolution, weil nur abgegrenzte Objekte als Ganze im Wettbewerb der Evolution erfolgreich sein können. Im Modell der emergenten Selbstorganisation entstehen aus Elementen, die untereinander Wechselwirkungen haben, Systeme mit neuen Strukturen, Eigenschaften und Fähigkeiten.[15] Diese sind wie im Modell des Holismus nicht aus dem Verhalten der unteren Systemebenen vorhersagbar und müssen empirisch durch Beobachtungen, Messungen usw. festgestellt werden. Emergente Prozesse sind meist rückgekoppelt und deshalb nichtlinear, ihr Ablauf ist dann durch das deterministische Chaos bestimmt. Aufgrund der Nichtlinearität der Prozesse bilden sich die Strukturen und Systeme und die damit verbundene Komplexität.

Da sich Natur und Gesellschaft im Laufe der Entwicklung der Welt in aufeinanderfolgenden und hierarchisch aufeinander aufbauenden emergenten Prozessen entwickelt haben, ist seit dem hypothetischen Urknall eine Hierarchie von zunehmend komplexen Systemen entstanden. Beispielsweise aus den Elementarteilchen die Atome (Physik), aus den Atomen die Moleküle (Chemie), aus Molekülen selbstreproduktive Makromoleküle (Biologie) usw., bis hinauf zur menschlichen Gesellschaft und ihren Institutionen. Diese kontinuierliche Entwicklung wird nur hin und wieder durch schöpferische Katastrophen (nach Joseph Schumpeter) beeinträchtigt, deren Ursache Prozesse anderswo in der Welt sind.

Als Teil der neuen emergenten Systemfunktionen sind dabei auch die (Natur-)Gesetze der höheren Hierarchieebenen mit entstanden; bspw. mit den Molekülen die chemischen Bindungen und mit den selbstreproduktiven Makromolekülen die Gesetze der Molekularbiologie. Die fundamentalen physikalischen Gesetze gab es schon kurz nach dem Urknall; sie wirken – von der Starken und Schwachen Kernkraft abgesehen – auch in allen höheren Hierarchieebenen, ebenso wie die Gesetze der anderen Hierarchieebenen. Bei höheren Tieren und vor allem beim Menschen kommen gänzlich neue, sehr mächtige Wechselwirkungen zwischen den Individuen und Institutionen auf Basis der emotionalen und geistigen Fähigkeiten hinzu. Die Vorstellung der Emergenz impliziert, dass das Verhalten dieser höheren Systemebenen anders als bei reduktionistischen Ansätzen nicht durch die Vorgänge auf den unteren Systemebenen determiniert ist.

5 Holismus im strukturalistischen Sinn

In einem strukturalistischen Sinn wird Holismus dadurch definiert, dass die Elemente eines Gegenstandsbereiches nur durch ihre wechselseitigen Beziehungen das sind, was sie sind.[16] Beispiel: Ein Medikament gegen ein bestimmtes Leiden enthalte einen Wirkstoff, dessen Wirkung Linderung verspricht. Dieses ist der relevante Gegenstandsbereich einer gezielten Behandlung. Es besteht eine wechselseitige Beziehung zwischen Leidenslinderung und der Wirkung des Medikaments. Im holistischen Sinne klammert dieser Umstand alle Wirkungen des Medikamentes aus, die nicht in Beziehung zur Leidenslinderung stehen. Jene ausgeklammerten Wirkungen werden für sich genommen landläufig als Nebenwirkungen bezeichnet, obwohl es sich im eigentlichen, holistischen Sinne ebenfalls um Wirkungen handelt. Die Wirkung wird zur Nebenwirkung, wenn sie nicht Bestandteil des Gegenstandsbereiches ist. Enthält das Medikament trotz lindernder Wirkung keinen Wirkstoff, besteht dennoch eine wechselseitige Beziehung. Somit ist der analytisch kausale Zusammenhang zwischen den Elementen eines Gegenstandsbereiches für den Holismus keine Bedingung.

6 Semantischer Holismus

Der semantische Holismus vertritt die Auffassung, dass die Bedeutung eines Satzes nur durch den Gesamtzusammenhang in der jeweiligen Sprache ermittelt werden könne.[17] Er wurde u. a. von Quine und Davidson vertreten. Jeder sprachliche Ausdruck steht demzufolge nicht nur in Beziehung zur Welt der Gegenstände und anderen

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nichtsprachlichen Objekten, sondern zu anderen sprachlichen Elementen, so dass sich ein umfassendes Bild der Sprache als Struktur ergibt. In der Poetik wird der Sinn oft nicht durch den Gegenstandsbezug der Sprache erzeugt, sondern „emergiert“ durch den in der Beziehung der sprachlichen Elemente untereinander entstehenden Ausdrucksgehalt.

7 Erkenntnistheoretischer Holismus

Nach dem erkenntnistheoretischen Holismus (auch: epistemischer Holismus) kann eine Hypothese nicht isoliert, sondern nur im Kontext einer umfassenden Theorie überprüft (falsifiziert) werden (Siehe auch: Duhem-Quine-These). Ein Vertreter war Norwood Russell Hanson.

Der erkenntnistheoretische Holismus hängt mit dem semantischen Holismus zusammen.

8 Methodologischer Holismus

Als methodologischen Holismus (oder auch Methodologischer Kollektivismus) bezeichnet man die holistische Position, gemäß der Ganzheiten (z. B. Institutionen, Rechtsordnungen) als soziale Ganzheiten untersucht werden sollen und nicht auf individuelles Verhalten oder Handlungen von Einzelpersonen reduziert werden sollen. Der Gestaltphilosoph Maurice Mandelbaum spricht in diesem Zusammenhang von societal facts.

9 Ontischer Holismus

Als ontischen Holismus definiert man eine philosophische oder naturphilosophische Theorie, wonach alles, was existiert, Existenzweise einer Substanz ist bzw. dass alle Wirklichkeitsbereiche trotz grundlegender Verschiedenheiten eine echte Ganzheit bilden (z. B. in Form einer Stufenleiter). Zu diesen Theorie gehört Spinozas Philosophie ebenso wie die neuere Naturphilosophie, die allerdings ohne den Substanzbegriff auskommt.

10 Holismus in der Psychologie

Die Entwicklung der Gestaltpsychologie, einer Wahrnehmungstheorie, die von der Wahrnehmung von ganzheitlichen Strukturen und Ganzbeschaffenheiten ausgeht, ist ein Beispiel holistischer Theoriebildung. Auch die Entwicklung der Gestalttherapie wurde durch Fritz Perls' Lektüre von Smuts' Holism and Evolution beeinflusst. Perls las das Buch 1934 im Exil in Südafrika und fand dort die ihm bekannten gestalttheoretischen Grundsätze wieder.

Für den ebenfalls gestalttheoretisch orientierten Neuropsychologen Kurt Goldstein ist ein wichtiges Merkmal des Organismus, seine Identität und Individualität zu erhalten und zu entfalten. Für den Therapeuten resultiere daraus die Aufgaben, abgespaltene Aspekte der Person wieder zu integrieren und Symptome als ganzheitliche Schutzreaktionen des Organismus auf schädliche Reize zu interpretieren. Zur Wahrung der Individualität muss sich der Organismus jedoch auch nach außen abgrenzen.

Dem Versuch, menschliche Erkenntnis- und Denktätigkeit auf neurowissenschaftliche Grundlagen zu reduzieren, tritt Thomas Nagel entgegen.

11 Holismus in der Medizin → Hauptartikel: Ganzheitliche Medizin

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12 Soziologischer Holismus

Als soziologischen Holismus bezeichnet man die holistische Position, gemäß der historische und gesellschaftliche Phänomene nicht auf die Beschreibung und Erklärung des Verhaltens von Individuen reduziert werden können. Wenn Émile Durkheim von der Natur des Sozialen spricht, orientiert er sich an Auguste Comte, der meinte, dass die Gesellschaft und soziale Phänomene mehr sind als die Summe der Individuen, die diese Gesellschaft bilden. Durkheim zufolge haben soziale Ganzheiten irreduzible (emergente) Eigenschaften.

13 Holismus in Erziehung und Pädagogik

Formale Bildung unterliegt in der Regel reduktionistischen Tendenzen z. B. durch Ausdifferenzierung von Fächern und Methoden, das Fachlehrerprinzip, und das „Sammeln“ von Einzelnoten. Insbesondere durch die Assessments der OECD (z. B. PISA) wurde deutlich, dass aufgrund einer mittlerweile überholten Herangehensweise das Leseverstehen sinkt und ein Begreifen der Umwelt bzw. eine Entwicklung von Problemlösekompetenz behindert werden. Unter dem Einfluss von Neurobiologie, Kognitionswissenschaft und Evolutionärer Erkenntnistheorie wird eine holistische Pädagogik gefordert, wie sie bspw. John Dewey anregte.

14 Holismus in der Ökonomie

In der Ökonomie ist ein Unternehmen holistisch, wenn es – im Gegensatz zu tayloristischen Unternehmen – die positiven Skaleneffekte der Arbeitsteilung nicht nutzt.[18]

15 Holismus im Produktionsmanagement

Im Produktionsmanagement werden holistische Ansätze im Kontext Ganzheitlicher Produktionssysteme (GPS) diskutiert. Dabei kann sowohl eine funktions- und ggf. horizontal-unternehmensübergreifende Betrachtung des Managementsystems als auch eine ganzheitliche Betrachtung der Ressourcen Material, Energie und Mensch gemeint sein.

16 Siehe auch

Abwärtskausalität Holistische Sprachgenesetheorie Kohärenztheorie Monismus Dirk Gentlys holistische Detektei

17 Literatur

Ernest Nagel: Über die Aussage: „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“ 1952. In: Ernst Topitsch (Hrsg.): Logik der Sozialwissenschaften. Köln 1971, S. 225–235. Georg Bertram, Jasper Liptow: Holismus in der Philosophie. Ein zentrales Problem der Gegenwartsphilosophie. Düsseldorf 2002. Jan Christiaan Smuts: Die holistische Welt. Berlin 1938 (Original: Holism und Evolution, 1926). Adolf Meyer-Abich: Ideen und Ideale der biologischen Erkenntnis. Bios I, Leipzig 1934. Adolf Meyer-Abich: Hauptgedanken des Holismus. In: Acta Biotheoretica. Vol. V, Leiden 1939–1941, S. 85–116. Klaus Michael Meyer-Abich: Wissenschaft für die Zukunft. Holistisches Denken in ökologischer und

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gesellschaftlicher Verantwortung. München 1988. Bernhard Dürken: Entwicklungsbiologie und Ganzheit. Leipzig 1936. John Scott Haldane: Die philosophischen Grundlagen der Biologie. Berlin 1932. (Original: The philosophical basis of biology 1931). Anne Harrington: Die Suche nach Ganzheit. Die Geschichte biologisch-psychologischer Ganzheitslehren. Vom Kaiserreich bis zur New-Age-Bewegung. rororo, Reinbek 2002, ISBN 3-499-55577-8. Edith Hagenaar: Leuchtend Leben – Holismus, das Prinzip des ganzheitlichen Lebens, auf den Punkt gebracht. Gronau 2007, ISBN 978-3-9811752-2-6. Verena Mayer: Semantischer Holismus. Eine Einführung. Berlin 1997.

18 Weblinks Wiktionary: Holismus – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Stichwort Holismus aus: 'Lexikon der Gestalttherapie' (mit zentralen Passagen aus Smuts' Buch „Holism and Evolution“ (in dt. Sprache)) (http://www.gestalttherapie-lexikon.de/holismus.htm) David Chalmers: Meaning Holism (http://consc.net/mindpapers/2.4e), Bibliographie zum semantischen Holismus, in: MindPapers Martin Seel: Der Geist und das Ganze, in: DIE ZEIT, 02/2001 (http://www.zeit.de/2001/02 /Der_Geist_und_das_Ganze), allgemeinverständlicher Artikel zum semantischen Holismus Heiner Benking, Martin van Meurs History, Concepts and Potentials of Holism. In: Holistic Aspects in Systems Research, InterSymp ‘97, Baden-Baden August 18-23, 1997 [1] (http://www.ceptualinstitute.com/genre/benking /holismsmuts.htm) Jan Christian Smuts by Jan Christian Smuts. In: Online-Fassung (http://www.librarything.com/work/528903). Wholeness Seminar [2] (http://www.newciv.org/ISSS_Primer/seminar.html) Holism and Evolution (original texts [3] (http://www.newciv.org/ISSS_Primer/asem09js.html) by Smuts in the Encyclopedia Britannica) holismus.org (http://holismus.org): Beispielentwurf für eine moderne, holistische Weltanschauung mit umfangreichen Verknüpfungen zur Wikipedia. Ganzheitliche Betrachtung der zentralen Erkenntnisse der Naturwissenschaften unter Einbeziehung religiöser Aspekte, vor dem Hintergrund einer "Ethik des Lebens" im Hinblick auf die großen Menschheitsprobleme des 21. Jahrhunderts

19 Einzelnachweise

1. Claude Lévi-Strauss: Das wilde Denken. Übersetzung von Hans Naumann. Suhrkamp, Frankfurt am Main 1968. 2. Platon, Theaitetos 207a. 3. Schischkoff, Philosophisches Wörterbuch, Stuttgart 1982, S. 211. 4. Karen Gloy: Die Geschichte des ganzheitlichen Denkens: Das Verständnis der Natur. Neuauflage, Komet, Köln 2005. 5. Ervin Laszlo: System-Theorie als Weltanschauung. Diederichs, München 1998. S. 28 f 6. Robert Borofsky, (Hrsg.): Assessing Cultural Anthropology. McGraw-Hill, New York 1994. S. 13 7. Martin van Meurs: J.C. Smuts - Staatsmann, Holist, Generaal. SAI, 1997, Seite 516, Online-Fassung (http://www.zuidafrikahuis.nl/shop/?91,j.c.-smuts-staatsman-holist-generaal-martin-van-meurs). 8. John S. Haldane: The Philosophy of a Biologist. Oxford 1935. 9. Jan Christiaan Smuts: Die holistische Welt. Berlin 1938, S. XVI. 10. Jan Christiaan Smuts: Die holistische Welt, Berlin 1938, S. 215. 11. Adolf Meyer-Abich: Naturphilosophie auf neuen Wegen. Stuttgart 1948. 12. Michael Ewers: Philosophie des Organismus in teleologischer und dialektischer Sicht: ein ideengeschichtlicher Grundriss. Münster 1986, S. 57 ff. 13. Klaus Michael Meyer-Abich: Aufstand für die Natur. Von der Umwelt zur Mitwelt. München, Wien 1990. 14. Thomas Nagel: Geist und Kosmos. Warum die materialistische neodarwinistische Konzeption der Natur so gut wie sicher falsch ist. Berlin 2013. 15. Günter Dedié: Die Kraft der Naturgesetze – Emergenz und kollektive Fähigkeiten von den Elementarteilchen bis zur menschlichen Gesellschaft. 2. Aufl., tredition 2015

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16. Vgl. Detel, Grundkurs Philosophie, Band 3 (2007), S. 30. 17. Georg Bertram (Hrsg.): In der Welt der Sprache. Konsequenzen des semantischen Holismus. Frankfurt a. M. 2008, S. 13. 18. Vgl. Snower/Lindbeck „Reorganization of firm and labor market inequality“, in: The American Economic Review, Vol. 86, No. 2, January 5–7, 1996. (May, 1996), pp. 315–321.

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Komplexität

Komplexität (lateinisch complexum, Partizip Perfekt von complecti ‚umschlingen‘, ‚umfassen‘ oder ‚zusammenfassen‘[1]) bezeichnet das Verhalten eines Systems oder Modells, dessen viele Komponenten auf verschiedene Weise miteinander interagieren können, nur lokalen Regeln folgen und denen Instruktionen höherer Ebenen unbekannt sind.[2] Bei dem Begriff handelt es sich um ein Kompositum aus der Präposition lateinisch cum ‚mit‘, oder ‚zusammen mit‘ und plectere ‚flechten‘ oder ‚ineinander fügen‘[3] im Sinne von ‚verflochten‘, ‚verwoben‘.

Kann man das Gesamtverhalten eines Systems, trotz vollständiger Informationen über seine Einzelkomponenten und deren Wechselwirkungen, nicht eindeutig beschreiben, so handelt es sich um Emergenz.[2]

Inhaltsverzeichnis

Definitionen Untersuchungsgebiete Entwicklung von Komplexität Gesellschaft Organisationen Großtechnische Systeme Informatik Produkte Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Definitionen

Der Begriff wird je nach Autor und Wissenschaftsgebiet unterschiedlich definiert.

Der Ökonom Peter Ulrich bezeichnet die Komplexität einer Situation mit der Vielfalt der einwirkenden Faktoren und dem Ausmaß ihrer gegenseitigen Interdependenzen und charakterisiert diese als Merkmal schlecht strukturierbarer Entscheidungssituationen.[4] Komplexität ist eine mögliche Form eines Gegenteils von Einfachheit, Determinierbarkeit und der Überschaubarkeit.

Die Komplexität eines Sachverhaltes wird widergespiegelt durch die Menge der Details, die sich von allen anderen Details des Sachverhalts so unterscheiden, dass es keine vereinfachende Abstraktion gibt, die den Detaillierungsgrad verkleinert. Komplexität wird auch geschaffen durch sich widersprechende Zielsetzungen, Dilemmata und nicht determinierbares Verhalten autonomer Systemeinheiten und ist ein wesentliches Merkmal von sozialen, gesellschaftlichen und kulturellen Systemen.

1 von 5 11.11.2018, 17:09 Komplexität – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Komplexität

In der Systemtheorie werden komplexe Systeme durch eine Reihe charakterisierender Eigenschaften beschrieben. Die Komplexität eines Systems steigt mit der Anzahl an Elementen, der Anzahl an Verknüpfungen zwischen diesen Elementen sowie der Funktionalität und Unüberschaubarkeit dieser Verknüpfungen (zum Beispiel Nicht-Linearität).[5] Der Umgang mit wirtschaftlicher, organisatorischer und technischer Komplexität gehört zum Themengebiet Komplexitätsmanagement (Komplexitätsreduktion). Aber auch die Bewältigung des Alltags erfordert heute Techniken des Komplexitätsmanagements wie exakte Terminplanung, bewusste Selektion unter vielen verfügbaren Optionen – z. B. von Fernsehprogrammen mittels Programmzeitschrift – oder gar den Kauf kompletter Problemlösungen von professionellen Beratern. Wenn Komplexitätseindruck in erster Instanz eine Wahrnehmungsschwierigkeit widerspiegelt, weil die Zahl der Verknüpfungsmöglichkeiten eines Systems nicht mehr überschaubar und die Kausalität zwischen ihnen nicht mehr erkennbar ist, kann dies zwei Ursachen haben: Mangel an Abhängigkeiten und Ordnung in der externen Welt (ontologische Komplexität) und Überforderung der menschlichen Wahrnehmungsmittel durch Vielzahl und Vielfalt von bestehender Abhängigkeiten und Ordnung (epistemologische Komplexität).[6]

Nahe verwandte Gegensatzbegriffspaare der ontologischen und epistemologische Komplexität sind jeweils die von Warren Weaver vorgeschlagenen Begriffspaare der „unorganisierten Komplexität“ und „organisierten Komplexität“.[7]

Grenzen der Definierbarkeit Es gibt Ansichten, dass der Begriff „Komplexität“ autologisch sei,[8] das heißt, dass man ihn auf sich selbst beziehen könne: Der Begriff der Komplexität sei selbst komplex.

2 Untersuchungsgebiete

2.1 Entwicklung von Komplexität

Komplexe Systeme haben sowohl strukturelle und funktionelle als auch dynamische Eigenschaften. Die dynamischen Eigenschaften manifestieren sich vor allem in den Prozessen, die zu ihrer Entstehung führen. Diese Prozesse sind i. d. R. emergent und selbstorganisiert. Jeder emergente Prozess erzeugt aus Elementen, die untereinander Wechselwirkungen haben, Systeme mit höherer Komplexität. Emergente Prozesse sind meist dissipativ und autokatalytisch und deshalb nichtlinear. Ihr Ablauf ist durch das deterministische Chaos bestimmt. Aufgrund der Nichtlinearität der Prozesse bilden sich Strukturen und Systeme. Die Prozesse werden von den Bedingungen in ihrer Umgebung beeinflusst.

Beispiele für selbstorganisiert erzeugte Strukturen in der unbelebten Natur sind die Rayleigh-Bénard-Konvektion, bei der durch einen Wärmestrom stabile Konvektionszellen erzeugt werden, und die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion, bei der durch einen autokatalytischen Teilprozess stabile Muster oder regelmäßige Farbwechsel erzeugt werden.

Da sich Natur und Gesellschaft im Laufe der Zeit in aufeinanderfolgenden und hierarchisch aufeinander aufbauenden emergenten Prozessen entwickelt haben, hat sich die seit dem hypothetischen Urknall ständig wachsende Komplexität der Welt von selbst entwickelt.[9]

2.2 Gesellschaft

Joseph Tainter argumentiert, dass die in primitiven Gesellschaften bestehende Möglichkeit, Probleme z. B. der Ressourcenknappheit einfach durch Wanderung (durch horizontale Ausbreitung) zu lösen, in sesshaften, entwickelten und komplexen Gesellschaften nicht existiert. Hier müsse man eine „vertikale“ Lösung finden, d. h. eine höhere Form

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hierarchischer Kontrolle entwickeln, also etwa mehr Steuern erheben, sich in Formalismen flüchten, die Bürokratie oder das Heer vergrößern, die Eliten noch stärker begünstigen usw. So entsteht eine Spirale wachsender Komplexität und wachsender Komplexitätskosten, wobei die Investitionen in die immer komplexer werdenden Problemlösungsstrategien einen sinkenden Ertrag pro Investitionseinheit erzielen. An diesem Punkt sei ein gesellschaftlicher Kollaps sogar sinnvoll; er führe zu einem Verschlankungsprozess.[10]

Nach Friedrich von Hayek entstehen die komplexen Strukturen der menschlichen Gesellschaft und die damit verbundene nichtlineare Soziodynamik einerseits spontan im Rahmen selbstorganisierter, emergenter sozialer Prozesse und andererseits als Ergebnis eines bewussten gesellschaftlichen Entwurfs. Letzterer startet mit einer gewissen Struktur, entwickelt sich dann aber durch die spontanen sozialen Prozesse selbstorganisiert weiter. Diese Kombination aus bewusstem Entwurf und selbstorganisierter Weiterentwicklung hat er „erweiterte Ordnung des menschlichen Zusammenwirkens“ genannt.[11]

2.3 Organisationen

Die Komplexität von Organisationen steigt nach Auffassung der Organisationstheorie[12] mit dem Ausmaß ihrer funktionalen Differenzierung und der damit verbundenen Arbeitsteilung, Wachstum, Spezialisierung, Professionalisierung und Dezentralisierung. Damit wächst auch die Vielfalt der in der Organisation vorhandenen Informationen und Handlungsprogramme zur Handhabung von Ereignissen der äußeren (z. B. Märkte, Politik) und innerorganisatorischen Umwelt (Subjektivität der Mitarbeiter). Unkontrollierte Komplexität in einer Organisation führt zu Effizienzmängeln, hemmt Innovationen, bindet Ressourcen in unproduktiven bürokratischen Prozessen und steigert die Kosten. Zu geringe Komplexität einer Organisation im Verhältnis zur Komplexität ihrer Umwelt führt ebenfalls zu Funktionsdefiziten.

Systemdifferenzierung durch Bildung von Untersystemen stellt zwar einen Versuch dar, die von ihnen jeweils bearbeitete Komplexität zu reduzieren; gleichzeitig erhöht sie jedoch die Gesamtkomplexität der Organisation.[13]

2.4 Großtechnische Systeme

Charles Perrow analysiert aus soziologischer Perspektive die Versuche, komplexe und riskante (Groß-)Technologien sicherer zu machen, anhand einiger prägnanter Beispiele (z. B. Radar, Kernkraftwerke) und zeigt, dass die Maßnahmen, die darauf zielen, Risiken durch Einbau oder Nachrüstung von Sicherheitstechnik zu beherrschen, oft nur zu einer weiteren Steigerung der Komplexität und zu unkontrollierbaren Interaktionen von Elementen auf engem Raum („Engkopplung“) führen. So löste z. B. die Einführung des Radars in seiner Anfangszeit immer mehr Ausweichreaktionen im Schiffsverkehr aus, was die wechselseitige Unvorhersehbarkeit der Schiffsbewegungen weiter steigerte.[14]

2.5 Informatik → Hauptartikel: Komplexität (Informatik) In der theoretischen Informatik beschreibt die Komplexitätstheorie ein Konzept zur Abschätzung des Ressourcenaufwandes zur algorithmischen Behandlung bestimmter Probleme. Die Komplexität ist dann groß, wenn einerseits sehr viele und andererseits in der Summe sehr komplizierte Details zu behandeln sind.

Siehe auch: Kolmogorow-Komplexität und Algorithmische Tiefe

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2.6 Produkte

Aufgrund des technischen Fortschritts hat die Komplexität von technischen Produkten stark zugenommen, insbesondere durch die Integration von elektronischen Steuergeräten. So sind in einem Fahrzeug heute bis zu 50 Steuergeräte eingebaut, die untereinander vernetzt sind und miteinander kommunizieren. Dies erhöht zugleich auch die Komplexität der technischen Dokumentation und hat eine erhöhte Komplexität der Produktionsplanung und -steuerung zur Folge.

3 Siehe auch

Gesamtheit Komplex Trivialität Thorngates Postulat der angemessenen Komplexität

4 Literatur

Encyclopedia of Complexity and Systems Science Robert A Meyers (Editor) Springer (http://www.springer.com /physics/book/978-0-387-75888-6) Berlin 2009 ISBN 978-0-387-75888-6

5 Weblinks Wikiquote: Komplexität – Zitate Wikiquote: Kompliziertheit – Zitate

6 Einzelnachweise

1. Komplex. (http://www.duden.de/rechtschreibung/komplex) Duden online, abgerufen am 28. September 2013. 2. Steven Johnson: Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities (https://books.google.de /books?id=Au_tLkCwExQC). Scribner, New York 2001, ISBN 3411040742, S. 19. 3. Duden-Redaktion: Duden, Das Herkunftswörterbuch. Etymologie der deutschen Sprache. 4. Auflage. Band 7. Bibliographisches Institut (Dudenverlag), Mannheim 2006, ISBN 3-411-04074-2. 4. P. Ulrich, E. Fluri: Management. Haupt, 1992, ISBN 3-258-04370-1 5. P. Milling: Systemtheoretische Grundlagen zur Planung der Unternehmenspolitik. Berlin: Duncker & Humblot, 1981, ISBN 3-428-04931-4 6. Vittorio Ferretti: Back to Ptolemaism – To Protect the Human Individual from Abuses of Social Constructs. Amazon/Kindle, 2012. 7. Warren Weaver: Science and Complexity. (http://www.jstor.org/discover/10.2307/27826254?uid=3737528&uid=2& uid=4&sid=21101980752123) In: American Scientist. 36, Nr. 4, 1948, S. 536–44. PMID 18882675. Abgerufen am 21. November 2007. 8. Luhmann 2005: 255. zitiert nach Dijana Tavra: Vertrauen als Mechanismus der Reduktion von Komplexität - Resümee. (http://www.anthro.unibe.ch/unibe/philhist/anthro/content/e297/e1387/e5049/e5128/linkliste5129/09hs- dijana-tavra_ger.pdf) Uni Bern, hervorragende Essays (http://www.anthro.unibe.ch/content/studium /hervorragende_arbeiten/hervorragende_essays/index_ger.html), 2009, abgerufen am 28. September 2013 (PDF; 79 kB, vermutlich der Link zum vorhergehenden, nicht mehr abrufbaren Link Luhmann 2005). 9. Günter Dedié: Die Kraft der Naturgesetze – Emergenz und kollektive Fähigkeiten von den Elementarteilchen bis zur menschlichen Gesellschaft, 2. Aufl., tredition 2015 10. Joseph Tainter: The Collapse of Complex Societies. Cambridge University Press 1990, S. 128 ff. 11. Friedrich von Hayek: Die verhängnisvolle Anmaßung – die Irrtümer des Sozialismus, Mohr 2011 12. Zusammenfassend: Charles Perrow: Complex Organizations: A Critical Essay. Echo Point Books & Media, Neuauflage 2014, ISBN 978-1626549029.

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13. Niklas Luhmann: Soziale Systeme: Grundriss einer allgemeinen Theorie. Suhrkamp, Frankfurt am Main 1987, S. 38 14. Charles Perrow: Normal Accidents: Living with High Risk Technologies. Princeton University Press, Neuauflage 1999, ISBN 978-0691004129.

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5 von 5 11.11.2018, 17:09 Rückkopplung – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Rückkopplung

Rückkopplung

Eine Rückkopplung, auch Rückkoppelung, Rückmeldung oder Feedback [ˈfiːdˌbæk] (engl.), ist ein Mechanismus in signalverstärkenden oder informationsverarbeitenden Systemen, bei dem ein Teil der Ausgangsgröße direkt oder in modifizierter Form auf den Eingang des Systems zurückgeführt wird.

Inhaltsverzeichnis

Arten von Rückkopplung Der Fliehkraftregler als klassisches Mitkopplung Beispiel für eine Rückkopplung: Je Gegenkopplung schneller die Maschine dreht, desto Stabilitätsbedingungen weiter werden die Kugeln nach außen geschleudert wodurch Bedeutung der Rückkopplung in verschiedenen Bereichen mithilfe des Gestänges die Elektrische Schaltungstechnik Drosselklappe mehr schließt, was Tontechnik eine Verlangsamung der Maschine In der Computertechnik nach sich zieht: Ein System Erde und Klimaforschung Gleichgewichtszustand pendelt sich Medizin und Biologie ein. Psychologie Siehe auch Literatur Einzelnachweise

1 Arten von Rückkopplung

Rückkopplungen kommen in vielen technischen, biologischen, geologischen, wirtschaftlichen und sozialen Systemen vor. Je nach Art und Richtung der rückgeführten Größe kommt es zur Selbstverstärkung des durch das System bedingten Prozesses oder zu dessen Abschwächung oder Selbstbegrenzung. Im ersten Fall spricht man von positiver Rückkopplung oder Mitkopplung, im letzteren Fall von Gegenkopplung oder negativer Rückkopplung.

In technischen Systemen wird häufig angestrebt, Rückkopplungsvorgänge nicht nur durch die Kapazität der beteiligten Energiespeicher zu begrenzen, sondern auch eine Struktur zu schaffen, die durch passive und aktive Gegenkopplung Überlastungen verhindert. Dabei handelt es sich oft um Regelungsvorgänge.

In der Natur können Rückkopplungen in komplexen Strukturen vorkommen, in denen Elemente über andere, zum Teil entfernt gelegene Systeme, wieder auf sich selbst zurückwirken.

In psychologisch determiniertem Verhalten ist die Richtung der Rückkopplung nicht von vornherein festgelegt. So

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kann zum Beispiel im System Lernen in der Schule eine schlechte Notenwertung je nach Motivation sowohl zu erhöhtem Fleiß (Gegenkopplung) oder im Gegenzug auch zur Resignation führen (Mitkopplung, bzw. verstärkende Wirkung).

1.1 Mitkopplung → Hauptartikel: Positive Rückkopplung Bei der Mitkopplung kommt eine vorzeichen- oder phasenrichtige Rückführung der Ausgangsgröße im Zusammenspiel mit verstärkenden Elementen des Systems zum Tragen. Dies kann nützlich sein, beispielsweise um Reibungsverluste auszugleichen, es kann aber auch eine Gefahr darstellen, denn die beteiligten Größen können hierbei gefährlich anwachsen, solange dazu Energie bereitgestellt wird, und es kann, wenn nicht zusätzliche, auf den Prozess dämpfend einwirkende Größen wirksam In einer Lockerschneelawine reißt werden, zu einer Zerstörung kommen. Hierbei wird der Vorgang nur noch der in Bewegung gekommene durch die Begrenzung der (Energie-) Ressourcen limitiert. Schnee in einem Mitkopplungsprozess noch mehr In technischen Systemen spricht man von einer ungedämpften Schnee mit sich, der wiederum das periodischen Schwingung in Resonanz oder einer aperiodischen Phänomen weiter anschwellen lässt Schwingung. Je nachdem, ob es zu einem lawinenartigen Anschwellen im System kommen kann oder nicht, unterscheidet man zwischen unterkritischer, kritischer oder überkritischer Mitkopplung.

Positive Rückkopplung findet man oft bei Wachstumsprozessen. Man spricht in nichttechnischen Systemen auch von einem circulus virtuosus, oder, wenn das Ergebnis als solches nicht gewünscht wird, auch von einem Teufelskreis oder Circulus vitiosus.

Beispiele: Schuldenfalle, Kettenreaktion, Autokatalyse, Akustische Rückkopplung, Börsencrash, elektronische Schaltungen wie z. B. Schmitt-Trigger oder Oszillatoren (Meißner-Schaltung zur Realisierung eines ungedämpften Schwingkreises), Benjamin-Franklin-Effekt der Sozialpsychologie

1.2 Gegenkopplung → Hauptartikel: Negative Rückkopplung Bei der Gegenkopplung ist eine Rückführung des Ausgangssignals mit negativem Vorzeichen bzw. gegenphasiger Polarität wirksam. Diese negative Rückführung wirkt der äußeren Anregung entgegen und führt zu einer sich verringernden Zustandsänderung. Solche Systeme neigen entweder stark zum Einnehmen einer stabilen Lage oder zu mehr oder weniger abklingenden Schwingungsverhalten um einen stabilen Mittelwert.

Die Gegenkopplung ist ein fundamentales Prinzip in der gesamten belebten Natur und verbreitet in technischen Systemen. Insbesondere die Beispiel einer Gegenkopplung: Eine Heizung und ein Kaltleiter Regelungstechnik hat das Ziel, die Gegenkopplung so einzurichten, dass ein (PTC) stabiles Systemverhalten erreicht wird. Dazu werden in technischen Systemen automatische Regler verwendet.

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Unerwünschte Schwingneigung in einem Regelkreis kann beispielsweise durch variable Dimensionierung der Gegenkopplung vermieden werden, indem die Verstärkung mit zunehmender Frequenz verringert wird.

Das kennzeichnende Merkmal in natürlichen Systemen sind Rückkopplungsschleifen mit Selbstregulationseigenschaften. In biologischen Systemen von Organismen ist dieses Prinzip entscheidend bei der Homöostase. Gegenkopplung spielt eine Rolle in allen (Selbst-)Erhaltungsprozessen.

Selbsterregung (d. h. das initiale Entstehen von Schwingungen) tritt ein, wenn zunächst eine positive Kopplung und dann verzögert eine negative Kopplung einsetzt. Die Systemparameter pendeln dann zwischen Ruhe und typischen Höchstwerten. Dieser Fall kann insbesondere in elektronischen Regelkreisen bei hohen Frequenzen eintreten, wenn die Phasenbedingung für eine Gegenkopplung aufgrund zufälliger Phasenverschiebungen aller Komponenten nicht mehr zuverlässig gegeben ist.

Beispiele: Fliehkraftregler, das Füllen eines Eimers mit einem Loch im Boden, selbstregelnde Vorgänge in Ökosystemen, Gegenkopplung in Reglern und Verstärkern, Aussetzen von Nützlingen, Drehstrommotoren, Boiler mit Thermostat, Kühlschrank, Körperwärme-Regulation bei Säugetieren, Preisbildung durch Angebot und Nachfrage

Beispiele mit variablem Schwingungsverhalten: Räuber-Beute-Beziehung, Rhythmus der Cortison-Sekretion, zirkadiane biologische Rhythmen, Menstruationszyklus, Konjunkturzyklen, Regelschwingungen (Instabilität) von Reglern, Selbsterregung von Verstärkern (aufgrund ungeeigneter Gegenkopplung, unzureichender Abschirmung zwischen Ein- und Ausgang oder ungeeigneten Lasten)

2 Stabilitätsbedingungen

Die Bedingungen für die Stabilität eines technischen Systems können formal behandelt werden. Anschaulich ist es das Ziel, dass die Kreisverstärkung noch vor einer kritischen Phasendrehung unter eins sinkt.

Details sind zu finden unter

Nyquistkriterium Komplexe Ebene Bode-Diagramm

3 Bedeutung der Rückkopplung in verschiedenen Bereichen

3.1 Elektrische Schaltungstechnik

Im Jahr 1912 patentierte Siegmund Strauss (* 1875, † 1942) eine Rückkopplungsschaltung mit einer Lieben-Röhre. Im Jahr 1913 entwickelten unabhängig voneinander Alexander Meißner (* 1883 in Wien, † 1958 in Berlin) bei Telefunken in Berlin und Edwin Howard Armstrong (* 1890, † 1954) in New York das System einer Sender- und Empfängerschaltung mittels Röhren-Verstärker mit Rückkopplung. Im Jahr 1914 patentierte Lee De Forest (* 1873, † 1961) seine Rückkopplungsschaltung. De Forest patentierte als Letzter, hatte

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aber wahrscheinlich die Rückkopplung als Erster im Labor festgestellt, siehe Supreme Court Entscheidung von 1934 (https://www.law.cornell.edu/supremecourt/text/293/1).

1927 entdeckte der Telefoningenieur Harold Stephen Black, dass man die Qualität eines Signalverstärkers erheblich verbessern kann, indem man einen Teil des Ausgangssignals vom Eingangssignal subtrahiert, was im Prinzip eine Gegenkopplung darstellt.

Weitere elektrotechnische Beispiele:

überkritische positive Rückkopplung, auch Mitkopplung, von elektrischen Systemen zur Erzeugung von hoch- oder niederfrequenten Schwingungen. Sie findet Anwendung in Oszillatorschaltungen wie astabile Kippschaltungen und Funktionsgeneratoren. negative Rückkopplung, auch Gegenkopplung, von elektrischen Systemen zur Linearisierung des Frequenzganges sowie nichtlinearen Verzerrungen wie der Verringerung des Klirrfaktors. Bei zu großer Phasenverzögerung im Verstärker kann sich die negative Rückkopplung in eine positive Rückkopplung umwandeln und es entstehen unerwünschte Schwingungen. jeder Spannungsregler vergleicht die Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung und regelt mit der verstärkten Differenzspannung die Stromdurchlässigkeit eines Leistungstransistors. Dadurch ist die Ausgangsspannung weitgehend unabhängig von Belastungsschwankungen. unterkritische positive Rückkopplung von Schwingkreisen zur Entdämpfung und damit Erhöhung des Resonanzwiderstandes. Anwendung fand diese Rückkopplung hauptsächlich bei der Audionschaltung. In dieser wurden durch Einsatz der Rückkopplung die Trennschärfe und die Empfindlichkeit des Empfängers erhöht, ohne die Anzahl der meist teuren Elektronenröhren im Empfangsgerät steigern zu müssen.

3.2 Tontechnik → Hauptartikel: Akustische Rückkopplung In der Tontechnik bzw. der Elektroakustik ist Rückkopplung (kurz Kopplung oder „Koppeln“ oder „Feedback“ genannt) eine in aller Regel unerwünschte, als unangenehmes Pfeifen wahrgenommene Selbsterregung des Systems Schallaufnehmer – Verstärker – Lautsprecher. Hauptsächlich entsteht sie zwischen den vom Verstärker gespeisten Lautsprechern und den Mikrofonen. Aber auch jeder andere elektroakustische Schallaufnehmer, wie beispielsweise bei E-Gitarren oder Schallplattenspielern, kann betroffen sein. Eine Rückkopplung kann sich ausbilden, wenn ein Lautsprecher das Signal eines Mikrofons wiedergibt und gleichzeitig das Mikrofon dieses Signal erneut aufnimmt, wenn es zu nahe am Lautsprecher steht, wie es typischerweise etwa bei Hörgeräten vorkommt. Das Signal wird erneut verstärkt, über den Lautsprecher wiedergegeben und es entsteht eine elektroakustische Schleife, die sich bis zur Selbsterregung aufschaukelt. Die Frequenz der Selbsterregung hängt von den frequenzselektiven Eigenschaften und der Phasenverschiebung der Übertragungsstrecke (Luftstrecke, Equalizer, Lautsprecher, Mikrofoneigenschaften, reflektierende Raumwände) ab.

Im extremen Fall einer Rückkopplung ist neben der Belästigung der Zuhörer auch die Zerstörung der Lautsprecher möglich, insbesondere die Hochtöner können dadurch beschädigt werden. Tieftonlautsprecher und Subwoofer sind gegen Feedback unempfindlicher und verkraften auch ein stärkeres Feedback als Hochtöner. In Lautsprecherboxen befindliche Frequenzweichen können beschädigt werden.

Um Koppeln im Bühnenbetrieb zu vermeiden, können folgende Maßnahmen helfen:

Equalizer, mit denen die Beschallungsanlage beim Soundcheck „eingepfiffen“ wird. Dabei wird absichtlich Feedback erzeugt, das von einem geschulten Techniker nach Gehör mit dem Equalizer minimiert oder beseitigt werden kann, indem diejenigen Frequenzen abgesenkt werden, die zum Koppeln neigen. So genannte Feedback-Destroyer (Rückkopplungsunterdrücker) erkennen und unterdrücken automatisch sich aufbauende Rückkopplungen. Das Problem dabei: Sie können nicht zwischen ungewollten und gewollten Rückkopplungen unterscheiden und unterdrücken beide gleichermaßen.

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Mikrofone und Lautsprecher können so aufgestellt werden, dass zwischen ihnen wenig Direktschall möglich ist; Der Einsatz von Mikrofonen mit einer geeigneten Richtcharakteristik („Niere“) Durch spezielle Anordnung und Verschaltung mehrerer Mikrofone kann die Auslöschung von Umgebungsschall bewirkt und so die Rückkopplungsgefahr verringert werden (siehe beispielsweise Grateful Dead); Der Verzicht auf Mikrofone durch Einsatz von Schwingungsaufnehmern oder elektrischen Instrumenten. Ist das Mikrofon nahe bei der Schallquelle, steigt der Pegel des Nutzsignales, nicht jedoch derjenige des Schalles vom Lautsprecher. Mit Optogates können unbenutzte Mikrofone automatisch abgeschaltet werden. Oft tritt Kopplung bei leerem Zuhörersaal eher ein, als bei gefülltem, da die Zuhörer den Schall und dessen Reflexion im Raum dämpfen.

Das Feedback wird in verschiedenen modernen Musikstilen, vor allem aber in der Rockmusik, insbesondere beim Heavy Metal ganz bewusst als Sounddesign zur Klangbearbeitung eingesetzt.

Des Weiteren gibt es vereinzelt DJs, die Feedback in ihre Performance mit einbauen. Dazu wird das Signal am Kopfhörerausgang des Mischpults auf einen Eingang gelegt. Unter extrem vorsichtiger Verwendung der verschiedenen Regler (Höhen, Mitten, Tiefen usw.) können somit Geräusche von verzerrt über pfeifend bis hin zu rhythmisch schlagend und weiteren Variationen erzeugt werden. Jedes Mischpult reagiert auf diese Manipulation anders. Selbst bei geringen Veränderungen an den Reglern können schlagartig wechselnde Geräusche entstehen, die bei unvorsichtiger Handhabung, wie oben erwähnt, die Boxen zerstören können.

3.3 In der Computertechnik

In der Computertechnik kann Feedback dazu dienen, dem Nutzer Information über den aktuellen Zustand einer Anwendung zu geben. Dies kann mit optischen Mitteln geschehen, etwa durch farblich hervor gehobene Details in einer Graphischen Benutzeroberfläche. Oder es werden akustische Signale genutzt, indem ein Geräusch über einen Lautsprecher abgespielt wird. Manche Eingabegeräte besitzen die Fähigkeit, dem Nutzer mit mechanischen Mitteln eine Rückmeldung zu geben. Dieses Force-Feedback dient unter anderem, den Eindruck einer Simulation realistischer zu gestalten.

Die Hardware mancher Computerspiele ist in der Lage, dem Spieler mit mechanischen Mitteln Rückmeldungen über Ereignisse im Spiel zu geben. Dies wird häufig für eine direkte Reaktion auf Aktionen des Spielers genutzt. Ein Beispiel dafür sind Vibrationen eines Lenkrads.

Eine geschlossene Regelschleife mit dem Nutzer als Systemblock wird beim Verfahren User in the loop genutzt, um z. B. im Mobilfunk oder Smart Grid eine Nachfrageregelung zu erreichen.

3.4 System Erde und Klimaforschung

In der Klimatologie sind viele Rückkopplungen zu beobachten. Bei der Eis-Albedo-Rückkopplung (positive Rückkopplung) wird beispielsweise durch Vereisung mehr Sonnenlicht reflektiert, so dass es kälter wird. Damit können größere Flächen vereisen und es wird noch kälter. Umgekehrt funktioniert der Prozess ebenfalls.

Weitere Rückkopplungen beinhalten Wolken-Wasserdampf-Kopplungen („Der Wasserdampf-Effekt in der oberen Troposphäre ist der stärkste bekannte Rückkopplungsprozess.“)[1] oder die Kohlendioxid-Aufnahmefähigkeit von Meeren. Viele dieser Prozesse sind noch nicht genau genug erforscht und erschweren eine genaue Klimavorhersage mit Klimamodellen. Dabei ist während der letzten 35 Jahren die Luftfeuchtigkeit am oberen Rand der Wetterschicht um

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durchschnittlich ca. zehn Prozent gestiegen.[2]

Siehe auch: Folgen der globalen Erwärmung#Rückkopplungen und Folgen der globalen Erwärmung in der Arktis

3.5 Medizin und Biologie

In der Biologie und Medizin bewirkt negative Rückkopplung die Aufrechterhaltung der Homöostase (Gleichgewichtszustand innerhalb zulässiger Grenzen) eines Systems. Solche Regulationsvorgänge laufen z. B. beim Aufrechterhalten der Körpertemperatur von Warmblütern oder bei der Regulation der Genaktivität ab.

Dagegen bedeutet Biofeedback, dass z. B. ein Signalton oder eine Lampe eine Werteüberschreitung einer gemessenen Größe (z. B. Hauttemperatur, Muskelspannung/Tonus oder EEG-Wellenamplitude einer vorgewählten Frequenz) an die untersuchte Person zurückgemeldet wird, die ansonsten nicht oder nicht hinreichend wahrgenommen werden kann. Sie wird auf diese Weise erfahrbar gemacht und kann z. B. zum Erlernen einer Selbstkontrolle dienen.

Der menschliche Körper ist ein komplexes System, welches von einem sehr effektiven Feedback-Kontroll-System gesteuert und kontrolliert wird – dem Zentralnervensystem. Die aktuellen Sinneseindrücke werden dabei immer mit den dazu passenden Informationen (Erfahrungen) aus dem Gedächtnis kombiniert, um dem Individuum eine passende Zukunftsvorhersage als Handlungsvorschlag für die aktuelle Situation zu liefern. Damit kann man auf jede Situation sofort angemessen reagieren. Der Vorschlag des Gehirns wird immer an die aktuelle Situation angepasst. Z. B. steuert das Gehirn beim Gehen/Laufen nach der gesehenen optischen Information über die Beschaffenheit des Weges, wie man den Fuß aufsetzen muss. Das Feedback-System kann z. B. durch Drogen (Alkoholkonsum) gestört werden; dann torkelt man oder stürzt.

Siehe auch: Neurofeedback, Semantisches Feedback und Reafferenzprinzip

3.6 Psychologie

In der allgemeinen Psychologie wird die unbewusste Wahrnehmung des eigenen Ausdrucksverhaltens (Körperhaltung, Gestik, Mimik) und deren Wirkung auf das eigene Wohlbefinden als Feedback bezeichnet. In einem Experiment von Strack u. a. (1988) wird beschrieben, dass die Bewertung des subjektiv empfundenen Witzes von Cartoons besser ausfällt, wenn die Probanden die für Freude typischen Gesichtsmuskeln aktivieren. In der Psychologie/Kommunikationstheorie hat Paul Watzlawick Rückkopplungsvorgänge thematisiert, indem er Kommunikationskreisläufe beschreibt, die keinen Anfang und kein Ende haben, also willkürlich „interpunktiert“ werden können. Er spricht dabei von „symmetrischer Eskalation“ bzw. von „Komplementarität“. Gemeint ist die gegenseitige Wechselwirkung der Verhaltensäußerungen von Kommunikationspartnern, die im einen Fall um dieselbe Position konkurrieren, im anderen Fall sich in ergänzenden Rollen gegenseitig bestärken bzw. festhalten. Ein ähnliches Konzept vertritt Walter Milowiz in der Systemtheorie, die er primär auf die Systemische Sozialarbeit anwendet. Hier werden Rückkopplungskreise und eskalierende Entwicklungen in der Interaktion zwischen Personen und ihrer Umgebung als Beschreibung für soziale Problemlagen wahrgenommen. Siehe auch: Selbstregulation (Psychologie)

4 Siehe auch

Pfadabhängigkeit Kybernetik Instrumentelle und operante Konditionierung

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5 Literatur

Siegfried Wirsum: Praktische Beschallungstechnik, Gerätekonzepte, Installation, Optimierung. 1. Auflage. Franzis- Verlag, München 1991, ISBN 3-7723-5862-4. Helmut Röder, Heinz Ruckriegel, Heinz Häberle: Elektronik 3.Teil, Nachrichtenelektronik. 5. Auflage. Verlag Europa Lehrmittel, Wuppertal 1980, ISBN 3-8085-3225-4. Gustav Büscher, A. Wiegemann: Kleines ABC der Elektroakustik. 6. Auflage. Franzis Verlag, München 1972, ISBN 3-7723-0296-3. R. Beckmann: Handbuch der PA-Technik, Grundlagen-Komponenten-Praxis. 2. Auflage. Elektor-Verlag, Aachen 1990, ISBN 3-921608-66-X. I. Jöns, W. Bungard (Hrsg.): Feedbackinstrumente im Unternehmen – Grundlagen, Gestaltungshinweise, Erfahrungsberichte. Gabler, Wiesbaden 2005, ISBN 3-409-12738-0. Frank Pieper: Das P.A. Handbuch: Praktische Einführung in die professionelle Beschallungstechnik. 4. Auflage. GC Carstensen Verlag, München 2011, ISBN 978-3-910098-42-8. Frederic Vester: Die Kunst vernetzt zu denken. 8. Auflage. dtv, München 2011, ISBN 978-3-423-33077-0. Jürgen Beetz: Feedback: Wie Rückkopplung unser Leben bestimmt und Natur, Technik, Gesellschaft und Wirtschaft beherrscht. Springer Spektrum, Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-47089-3.

6 Einzelnachweise

1. Brian Soden. In: Volker Mrasek: deutschlandfunk.de: Wasserdampf-Zunahme in der Atmosphäre (http://www.deutschlandfunk.de/klimaforschung-wasserdampf-zunahme-in-der- atmosphaere.676.de.html?dram:article_id=293039). Deutschlandfunk, Forschung Aktuell, 29. Juli 2014 2. Volker Mrasek: deutschlandfunk.de: Wasserdampf-Zunahme in der Atmosphäre (http://www.deutschlandfunk.de /klimaforschung-wasserdampf-zunahme-in-der-atmosphaere.676.de.html?dram:article_id=293039). Deutschlandfunk, Forschung Aktuell, 29. Juli 2014

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Gleichgewicht (Systemtheorie)

Im allgemeinen Sinn ist ein System im Gleichgewicht, wenn es sich ohne Einwirkung von außen zeitlich nicht verändert. Bei dynamischen Gleichgewichten werden im Allgemeinen nur makroskopische Veränderungen betrachtet.[1] Bei einem thermodynamischen Gleichgewicht ist beispielsweise der Makrozustand eines Gases mit den Zustandsgrößen Druck, Temperatur und chemisches Potential konstant, während sich der Mikrozustand, also die Position und Geschwindigkeit einzelner Gasteilchen ändern kann.

Der Zustand, den das System ohne Einwirkung von außen nicht verlässt, wird allgemein Gleichgewichtszustand, kritischer Punkt, Fixpunkt, stationärer Zustand, Gleichgewichtslage oder Ruhelage genannt. Je nach Kontext, werden die genannten Begriffe nicht synonym verwendet, sondern beinhalten eine zusätzliche Klassifizierung des Zustands, etwa hinsichtlich der Stabilität. Bei der Betrachtung von offenen Systemen, wird ein sich nicht ändernder Zustand als „stationärer Zustand“ bezeichnet, während der Begriff „Gleichgewicht“ für einen stationären Zustand nach Isolierung des Systems gebraucht wird.[2]

Inhaltsverzeichnis

Allgemeine Definition Kontinuierliches dynamisches System Diskretes dynamisches System Gleichgewichtszustand und Potential Verhalten von Gleichgewichten bei Störungen Beispiele Thermisches Gleichgewicht bei einem Haus Mechanisches Gleichgewicht bei einem ebenen Pendel Ökologisches Gleichgewicht bei einer Räuber-Beute Beziehung Dynamische Gleichgewichte Dynamisches Gleichgewicht in einem geschlossenen System Quasistatische Zustandsänderungen Fließgleichgewichte in offenen Systemen Enge Kopplung Fließgleichgewicht im rückwirkungsfreien System Homöostatisches Gleichgewicht

Weblinks Einzelnachweise

1 Allgemeine Definition

Betrachtet wird zunächst ein abgeschlossenes dynamisches System. Der Zustand eines dynamischen Systems zum Zeitpunkt , lässt sich allgemein durch ein Tupel beschreiben, also eine geordnete Menge aller

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Zustandsgrößen. Damit der Zustand ein Gleichgewichtszustand ist, muss dieser für alle Zeiten gleich sein, man sagt auch „invariant gegenüber einer Dynamik “.

Die Lage und Anzahl der Gleichgewichtszustände eines Systems ist unabhängig davon, in welchem Zustand das System sich befindet, also auch unabhängig davon, ob es „im Gleichgewicht“ ist oder nicht. Die Gleichgewichtszustände ergeben sich als Lösungen der Gleichgewichtsbedingungen. Je nach Anzahl an Lösungen der Gleichungen für die jeweilige Gleichgewichtsbedingung, kann ein System beliebig viele Gleichgewichtszustände besitzen.

1.1 Kontinuierliches dynamisches System

Für ein kontinuierliches dynamisches System, dessen Zeitentwicklung gegeben ist durch die Differentialgleichung

ist ein Gleichgewichtszustand gegeben durch die Gleichgewichtsbedingung[3]

Beispiel für ein eindimensionales System. Die x-Achse ist der da dann entsprechend die zeitliche Ableitung ist. Ein Zustandsraum; die schwarzen Pfeile Gleichgewichtszustand ist also eine zeitunabhängige Lösung der zeigen die Zeitentwicklung. Die zwei gewöhnlichen Differentialgleichung bzw. eine Nullstelle der Funktion . Nullstellen der Funktion f sind die Gleichgewichtszustände x1 und x2. Die Funktion f lässt sich als 1.2 Diskretes dynamisches System negativer Gradient eines Potentials E darstellen. Ein diskretes dynamisches System, welches nur diskrete Zeitschritte erlaubt, lässt sich durch eine iterierte Abbildung

beschreiben. Die Gleichgewichtsbedingung für den Gleichgewichtszustand ist

Der Gleichgewichtspunkt ist also ein zeitunabhängiger Fixpunkt der Abbildung .

1.3 Gleichgewichtszustand und Potential

Anstelle der Nullstellen der Funktion zu betrachten, lässt sich für viele Systeme ein Potential finden, sodass sich als negativer Gradient des Potentials schreiben lässt. Ein Gleichgewichtszustand entspricht dann einem Extrempunkt des Potentials. Bei einem thermodynamischen System ist dies ein geeignetes thermodynamisches Potential. Zum Beispiel eignet sich für ein System bei konstanter Temperatur und Druck, wie eine chemische Reaktion, die Gibbs freie Enthalpie, welche minimal ist, wenn das System im thermodynamischen Gleichgewicht ist.

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2 Verhalten von Gleichgewichten bei Störungen

Die zeitliche Entwicklung eines dynamischen Systems lässt sich qualitativ durch Charakterisieren der Gleichgewichtszustände abschätzen. Ein Gleichgewichtszustand lässt sich grob einteilen in

stabil Das System kehrt nach einer Störung wieder in seinen Ausgangszustand zurück. labil Das System geht bei der kleinsten Störung in einen anderen Zustand über. indifferent Das System kommt nach jeder Störung in einem neuen Zustand zur Ruhe. metastabil Das System geht nach einer ausreichend großen Störung in einen stabileren Gleichgewichtszustand über. Bei zwei Gleichgewichtszuständen spricht man auch von bistabil.

stabiles Gleichgewicht labiles Gleichgewicht metastabiles bistabiles Gleichgewicht Gleichgewicht

indifferentes Gleichgewicht

Zur mathematisch exakten Einteilung gibt es in der Stabilitätstheorie mehrere Stabilitätsbegriffe. Im Folgenden wird ein kontinuierliches System angenommen, ähnliche Begriffe lassen sich auch für Systeme mit diskreten Zeitschritten definieren.

Ljapunov-stabil Ein Gleichgewichtszustand ist Ljapunov-stabil, wenn eine hinreichend kleine Störung stets klein bleibt oder präziser: Für jedes existiert ein derart, dass für alle Zeiten und alle Trajektorien mit gilt: . asymptotisch stabil Ein Gleichgewichtszustand ist asymptotisch stabil, wenn er Ljapunov-stabil und attraktiv

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ist, also bei einer Störung wieder in den Gleichgewichtszustand zurückkehrt. Attraktiv bedeutet, dass es ein gibt, sodass jede Trajektorie mit für alle existiert und die Bedingung erfüllt.

Eine Methode zur Stabilitätsanalyse ist, das System um den Gleichgewichtszustand zu linearisieren. Mit dem Satz von Hartman-Grobman lässt sich der Gleichgewichtszustand dann anhand der Eigenwerte der Jacobi-Matrix charakterisieren.

3 Beispiele

3.1 Thermisches Gleichgewicht bei einem Haus

Der zeitliche Verlauf der Temperatur in einem ungeheizten Haus in Abhängigkeit von der Außentemperatur lässt sich in einem einfachen Modell durch die Differentialgleichung

beschreiben. Die Konstante berechnet sich aus Fläche , Wärmeübergangskoeffizient der Hauswände sowie der Wärmekapazität der Luft. Die Funktion auf der rechten Seite der Gleichung bestimmt die Dynamik des Systems. Für einen Gleichgewichtszustand gilt

Das System besitzt also einen Gleichgewichtszustand bei . Da die Ableitung

negativ ist, ist der Gleichgewichtszustand stabil. Wenn das Haus wärmer bzw. kälter als die Umgebung ist, kühlt bzw. wärmt es sich solange auf, bis es diesen Gleichgewichtszustand erreicht. Auf diese Weise lassen sich durch die Bestimmung der Gleichgewichtspunkte und deren Stabilität Aussagen über das Verhalten des Systems treffen, ohne explizit den zeitlichen Verlauf der Temperatur berechnen zu müssen. Die Integration der Gleichung, die für diese explizite Berechnung notwendig wäre, ist bei nichtlinearen Systemen im Allgemeinen nicht einfach oder analytisch nicht möglich.

3.2 Mechanisches Gleichgewicht bei einem ebenen Pendel

Ein ebenes Pendel ist ein mechanisches System, bei dem eine Masse mit einer Pendelstange fester Länge drehbar in einem Punkt befestigt ist. Der Zustand eines solchen Pendels zu einem festen Zeitpunkt lässt sich durch einen Winkel und der Winkelgeschwindigkeit beschreiben. Die Bewegungsgleichung ist dann die autonome Differentialgleichung

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wobei die Konstante die Fallbeschleunigung ist.

Das System hat damit zwei Gleichgewichtspunkte und , welche die Gleichgewichtsbedingung erfüllen. Der Gleichgewichtspunkt bei einem Winkel von Null ist das stabile Gleichgewicht, wenn das Pendel keine Auslenkung und Geschwindigkeit besitzt. Der zweite Punkt ist das instabile Gleichgewicht, wenn das Pendel keine Geschwindigkeit besitzt und „auf dem Kopf“ steht. Im Phasenraum ist ein elliptischer Fixpunkt, der Punkt ein Ein ebenes Pendel als Fahrgeschäft hyperbolischer Fixpunkt. auf einer Kirmes

In einem statischen System, also ein System bei dem das Pendel keine Geschwindigkeit besitzt, lässt sich die Bedingung für ein mechanisches Gleichgewicht mithilfe von Kräften und Momenten formulieren. So ist das Pendel im Gleichgewicht, wenn die Summe aller angreifenden Kräfte und Momente Null ist. In beiden Gleichgewichtspunkten und wird die Gewichtskraft der Masse am Pendel durch die Kraft, mit der die Pendelstange die Masse am Drehpunkt festhält, vollständig ausgeglichen. Die resultierende Kraft und das resultierende Moment sind Null.

3.3 Ökologisches Gleichgewicht bei einer Räuber-Beute Beziehung Gleichgewichtspositionen Ein einfaches Modell der Wechselwirkung zwischen Räuber- und des ebenen Pendels. Beutepopulationen sind die Lotka-Volterra-Gleichungen. Sie beschreiben die zeitliche Entwicklung einer Anzahl an Beutetieren und Räubern . Mit den jeweiligen Reproduktions- und Sterberaten bzw. und bzw. ergibt sich das Differentialgleichungssystem für einen Zustand :

Das System besitzt einen stabilen Gleichgewichtspunkt und einen instabilen Gleichgewichtspunkt . Im Zustand gibt es eine konstante Anzahl an Räubern und Beutetieren, die in einem ökologischen Gleichgewicht sind. Im Zustand sind beide Phasenraum des ebenen Pendels Populationen ausgerottet. mit Konstanten = 1. Das Potential und der Phasenraum sind bezüglich 4 Dynamische Gleichgewichte des Winkels θ periodisch mit Periode 2π. → Hauptartikel: Fließgleichgewicht Ein System in der Natur lässt sich im Allgemeinen unterschiedlich beschreiben. So gibt es unterschiedlich detaillierte Möglichkeiten die Zustandsgrößen des Systems zu wählen. In der Statistischen Physik gibt es zur Unterscheidung unterschiedlich detaillierter Beschreibungen die Bezeichnungen

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Makrozustand und Mikrozustand. Bei Gleichgewichtsbetrachtungen, etwa bei einem thermodynamischen Gleichgewicht, wird nur der Makrozustand betrachtet. Das System ist im Gleichgewicht, wenn sich der Makrozustand nicht ändert. Der Mikrozustand des Systems kann sich jedoch ändern.

Gibt es Prozesse innerhalb des Systems oder Flüsse über die Systemgrenzen hinweg, die den Mikrozustand ändern, sich in ihrem Einfluss auf den Makrozustand des Systems gegenseitig aufheben, wird ein Gleichgewicht als dynamisches Gleichgewicht oder Fließgleichgewicht bezeichnet.

4.1 Dynamisches Gleichgewicht in einem Phasenraum des Lotka-Volterra- geschlossenen System Systems mit Konstanten = 1 Im Fall nicht-offener Systeme sind es nur innere Prozesse, die Einfluss auf die Zustandsgrößen des Systems haben. Die oben formulierte Gleichgewichtsbedingung ist in Systemen chemischer Reaktionen genau dann erfüllt, wenn die chemischen Potentiale ausgeglichen sind. Beispiel: Ein thermisch isolierter Drucktopf mit heißem Wasser und Wasserdampf. Die beiden beteiligten Reaktionen heißen Verdampfung und Kondensation. Verdampfung senkt die Temperatur und steigert den Druck, was weitere Verdampfung verlangsamt bzw. die Kondensation beschleunigt. Nach einiger Zeit stellt sich ein Gleichgewicht ein, in dem beide Reaktionen gleich schnell verlaufen und die Zustandsgrößen Druck, Temperatur und Dampfmenge konstant bleiben.

Für Systeme in dynamischem Gleichgewicht gilt der Virialsatz im jeweiligen Teilgebiet der Physik. Die explizite Kenntnis von Bahnen ist dafür nicht erforderlich.

4.2 Quasistatische Zustandsänderungen → Hauptartikel: quasistatisch Im Allgemeinen gibt es mehr als zwei Reaktionen, die gleichzeitig ablaufen. Das Gleichgewicht kann dann zwischen allen beteiligten Elementen des Systems bestehen oder sich auf ein Teilsystem beschränken. Sind die Prozesse des Teilsystems schnell gegenüber Austauschprozessen mit der Umgebung, so treten quasistatische Zustandsänderungen auf. Beispiel: Der langsam abkühlende Drucktopf. Die Abgabe von Wärme an die Umgebung senkt die Temperatur, den Druck und die Dampfmenge, aber nicht unabhängig voneinander, sondern der Systemzustand bleibt stets nahe an der Dampfdruckkurve.

Ob es in einem speziellen Fall eine Trennung in schnelle und langsame Prozesse gibt und wie die Änderungen der Zustandsgrößen zeitlich verlaufen, ist Gegenstand der Kinetik.

4.3 Fließgleichgewichte in offenen Systemen

Existieren mehrere Kopplungsprozesse mit der Umgebung, so kann der Zustand des Systems konstant bleiben, indem sich diese mehr oder weniger zufällig in ihrer Wirkung aufheben. Fließgleichgewichte sind stets mit einer Produktion von Entropie verbunden, die für einen stationären Zustand abgeführt werden muss.[4]

4.3.1 Enge Kopplung

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Dominiert ein Kopplungsprozess die anderen Prozesse, so ist der Zustand des Teilsystems in der betroffenen Zustandsgröße festgelegt. Beispiele: Der Topf ist offen, der Druck ist auf den atmosphärischen Druck festgelegt, selbst große Heizleistung erhöht die Temperatur nicht über den Siedepunkt, solange noch Wasser im Topf ist. In der Elektrotechnik ist bei Anschluss eines Kleinverbrauchers an eine Spannungsquelle die Spannung festgelegt (geklemmt). Ein ökonomisches Beispiel ist die Buchpreisbindung (für Werke ohne Alternative, etwa spezielle Fachbücher).

4.3.2 Fließgleichgewicht im rückwirkungsfreien System Ohne enge Kopplung werden Systeme meist mit deutlichen Änderungen ihres Zustandes auf Änderungen in der Umgebung reagieren. Die Bezeichnung Fließgleichgewicht legt folgendes Beispiel nahe: Der Füllstand einer Badewanne ohne Stöpsel wird sich bei gegebenem Zufluss so einpegeln, dass der vom Pegel abhängige Abfluss dem Zufluss gleich ist. Fließgleichgewichte gibt es aber auch mit vielen anderen physikalischen und nicht-physikalischen Größen, etwa Energie oder Reichtum.

4.3.3 Homöostatisches Gleichgewicht → Hauptartikel: Homöostase Die Flüsse über die Systemgrenze können auch dadurch ausgeglichen werden, indem das System durch interne Regelungsprozesse auf sie Einfluss nimmt. Das Teilsystem eines komplexen Systems, das den Regelungsmechanismus bildet, nennt die Systemtheorie allgemein Homöostat, das prototypische Beispiel ist der Thermostat.

Der Begriff Homöostase wurde im Zusammenhang mit lebenden Systemen geprägt, in denen meist viele Systemparameter einer Regelung unterliegen: pH-Wert, osmotischer Druck, Enzymkonzentrationen, Temperatur, Zellenzahl – um nur einige zu nennen.

5 Weblinks

Eugene M. Izhikevich: Equilibrium (http://www.scholarpedia.org/article/Equilibrium) Artikel in Scholarpedia

6 Einzelnachweise

1. Robert Besancon: The Encyclopedia of Physics. Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 1-4615-6902-8, S. 406 (eingeschränkte Vorschau (https://books.google.de/books?id=OWTlBwAAQBAJ&pg=PA406#v=onepage) in der Google-Buchsuche). 2. Rolf Haase: Thermodynamik. Springer-Verlag, 2013, ISBN 3-642-97761-8, S. 3 (eingeschränkte Vorschau (https://books.google.de/books?id=2LCoBgAAQBAJ&pg=PA3#v=onepage) in der Google-Buchsuche). 3. Steven H. Strogatz: Nonlinear Dynamics and Chaos. Perseus Books Group, 2001; S. 15. 4. Bertram Köhler: Evolution und Entropieproduktion. (http://www.bertramkoehler.de /GR1.htm#2.%20Bedingungen%20f%C3%BCr%20eine%20Evolution) Abgerufen am 9. April 2017.

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Fließgleichgewicht

Ein Fließgleichgewicht oder dynamisches Gleichgewicht[1][2] ist ein stationärer Vorgang, bei dem fortgesetzt Substanzen, Teilchen oder Energie in ein System einströmen und in gleichem Maße wieder ausströmen – oder z. B. infolge einer Reaktion das System in anderer Form verlassen –, so dass ihre Menge im System zeitlich konstant bleibt.[3] Der Nettounterschied zwischen Zufluss und Abfluss ist zeitlich konstant nahezu null, es können also bei Fließgleichgewichten große oder kleine Mengen umgesetzt werden, solange es in der Summe null ist. Zum Wesen des Fließgleichgewichts gehört, dass es sich um ein offenes System handelt und dass Transportvorgänge die Gleichgewichtskonzentrationen der einzelnen Stoffe in dem jeweils beobachteten Raum (z. B. in jeder Zelle) bestimmen. Nach Störungen besteht die Tendenz, zum Status quo zurückzukehren (Homöostase). Störungen des Status quo zeigen sich in abweichenden Mengen der beteiligten Substanzen (zu viel oder zu wenig). Im deutschen Sprachraum wird zwischen Fließgleichgewicht, chemischem Gleichgewicht und Homöostase unterschieden. Ein System im Fließgleichgewicht geht ins thermodynamische Gleichgewicht über, wenn die Ströme zwischen den Systemteilen versiegen.

Der Begriff Fließgleichgewicht geht unter anderem auf den österreichisch-kanadischen Biologen Ludwig von Bertalanffy zurück.[2]

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften Enzymkinetik Literarische Beschreibung Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Eigenschaften

Lebende Zellen können ein Fließgleichgewicht von Substraten über längere Zeiträume deshalb aufrechterhalten, weil typische enzymatische Umsetzungen Teil einer Reaktionskette sind. In einer solchen wird umgeschlagenes Substrat durch das vorgeschaltete Enzym oder durch Transportvorgänge nachgeliefert und entstehendes Produkt durch das nachfolgende Enzym abgeleitet.

Diese Bedingungen sind bei den klassischen enzymkinetischen Messungen eindeutig nicht gegeben, dennoch hat sich gerade auf diesem Gebiet der Begriff des Fließgleichgewichtes/steady states eingebürgert. Bei einer typischen Anordnung gibt es nämlich einen einzigen Punkt, an dem die Substratkonzentration definiert bzw. bekannt ist und somit der Reaktionsrate zugeordnet werden kann: den Reaktionsstart. Diese Zuordnung gelingt allerdings nur durch

1 von 4 11.11.2018, 17:15 Fließgleichgewicht – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Fließgleichgewicht

Extrapolation (Stichwort: „Tangente an den Ursprung“), wie im Folgenden gezeigt wird. Deshalb wird auch nicht ein Fließgleichgewicht im strengen Sinne, sondern die Enzymkinetik in einem abgeschlossenen System beschrieben. In der Thermodynamik, speziell in der nichtlinearen Thermodynamik, wird als Fließgleichgewicht ein Gleichgewicht mit Entropieproduktion bezeichnet.

2 Enzymkinetik

Nach der Michaelis-Menten-Theorie ist die Existenz des Enzym-Substratkomplexes, ES, das zentrale Phänomen für das Verständnis enzymkinetischer Messungen. Nach der folgenden allgemeinen Reaktionsgleichung

Fließgleichgewicht wortwörtlich: Ein offenes Gefäß mit Zustrom und Ablauf

(1)

geht das Enzym E zunächst eine reversible Bindung mit seinem Substrat S ein, wobei ES entsteht. In einem langsameren zweiten Schritt, der eine chemische Umwandlung beinhaltet, bildet sich der Enzym-Produkt Komplex, EP, aus dem durch Dissoziation das Produkt freigesetzt wird. Unter den Bedingungen der Enzymkinetik hat sich die folgende Vereinfachung eingebürgert

(2)

und zwar mit folgender Begründung:

verglichen mit der Substrat-Produktumwandlung (ES zu EP) verläuft der Dissoziationsvorgang (EP zu E+P) sehr schnell, ihm kommt damit eine relativ große Reaktionsgeschwindigkeit zu, sodass der Schritt mit k3 gegenüber dem Geschwindigkeitsbestimmenden mit k2 vernachlässigt werden kann.

zu Beginn der messbaren Reaktion ist die Konzentration des freien Substrates definiert, sie entspricht der eingesetzten Konzentration desselben. Dazu kommt, dass normalerweise eine Bedingung [E]≪[S] eingehalten wird, wonach die Konzentration des Katalysators (Enzyms) weit unter jener des Substrates liegt und der in ES gebundene Substratanteil nicht ins Gewicht fällt;

bei Reaktionsbeginn gibt es noch keine Rückreaktion, d. h. Umsetzung von P über EP und ES zu S. Dies sind exakt die Bedingungen typischer enzymkinetischer Messungen: man misst die enzymatische

Anfangsgeschwindigkeit v0, das ist jene Umsatzgeschwindigkeit direkt nach der Vereinigung aller notwendigen Komponenten. Experimentell legt man die Tangente an den Ursprung der registrierten Zeit-Umsatzkurve und

bestimmt deren Steigung, eben v0.

Kurz nachdem das Enzym mit Substrat vermischt worden ist, gibt es eine Anfangsphase ("pre-steady-state"), in der

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sich der ES-Komplex aufbaut. Die Verfolgung dieser Phase erfordert spezielle Messmethoden ("Stopped-Flow- Methode") und liegt außerhalb des Standardrepertoires der herkömmlichen Enzymkinetik. Die Reaktion erreicht

schnell den geschilderten „quasi-stationären“ Zustand, währenddessen die Reaktionsgeschwindigkeit v0 die Substratkonzentration reflektiert. Vereinfachend wird hier vom „Fließgleichgewicht“ gesprochen, obgleich v0 auf die Anfangsphase der Reaktion beschränkt und damit nur durch die erwähnte Extrapolation zugänglich ist. Nur unter Sättigungsbedingungen ([S]>>[E]), das sind die Bedingungen einer Aktivitätsmessung, ist die lineare Phase am Anfang der Reaktion sehr ausgedehnt. Unter diesen Bedingungen lässt sich allerdings keine Information über den

Affinitätsparameter (Michaelis-Konstante Km) bzw. die katalytische Effizienz (kcat / Km, im Jargon „kcat-über-Km“ genannt) gewinnen.

3 Literarische Beschreibung

Sehr anschaulich wird ein Fließgleichgewicht in dem Gedicht Der römische Brunnen von Conrad Ferdinand Meyer beschrieben. In der 4. Version des Gedichts aus dem Jahre 1866 heißt es: "...Die Wasser steigen nieder/In zweiter Schale Mitte/Und voll ist diese wieder/Sie fluten in die dritte:/Ein Nehmen und ein Geben/Und alle bleiben reich/Und alle Fluten leben/Und ruhen doch zugleich."

4 Siehe auch

Chemisches Gleichgewicht Äquifinalität

5 Literatur

Detlef Doenecke, Peter Karlson: Karlsons Biochemie und Pathobiochemie. Georg Thieme, 2005. ISBN 9783133578158. Peter Schopfer, Axel Brennicke: Pflanzenphysiologie. Springer, 2010. ISBN 9783827423528.

6 Weblinks

Eintrag zu steady state. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05961 (https://doi.org/10.1351/goldbook.S05961) .

7 Einzelnachweise

1. dynamisches Gleichgewicht. (http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/dynamisches-gleichgewicht/19794) In: Lexikon der Biologie. Spektrum Akademischer Verlag, abgerufen am 22. Oktober 2016. 2. Fließgleichgewicht und thermodynamisches Gleichgewicht. In: Basiswissen Schule. Chemie Abitur. Duden, 2015, ISBN 978-3-411-04594-5. 3. Horace Robert Horton (et al.): Biochemie. Pearson Studium, 2008. ISBN 9783827373120. S. 187ff.

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4 von 4 11.11.2018, 17:15 Homöostase – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Homöostase

Homöostase

Homöostase (altgriechisch ὁμοιοστάσις homoiostásis „Gleichstand“) bezeichnet die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichtszustandes eines offenen dynamischen Systems durch einen internen regelnden Prozess. Sie ist damit ein Spezialfall der Selbstregulation von Systemen. Der Begriff wird in zahlreichen Disziplinen wie zum Beispiel in der Physik, Chemie, Biologie, Ökologie, in den Wirtschaftswissenschaften, der Soziologie, der Psychologie, der Medizin oder in der Rechtswissenschaft angewendet. Ein System in Homöostase ist ein Homöostat.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte Biologie Sozialwissenschaften Medizin Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Geschichte

Das Konzept der Homöostase wurde um 1860 von dem Physiologen Claude Bernard beschrieben und der Begriff und seine Bezeichnung 1929 und 1932 von Walter Cannon und von Karl Ludwig von Bertalanffy geprägt.[1]

2 Biologie

Die Biologie kennt viele Gleichgewichtszustände, deren Wahrung durch Übergeordnet spezielle homöostatische Prozesse geschieht. Das Gleichgewicht kann innerhalb einer Zelle, eines Organs oder über einen Organismus Regulation (Biologie) aufrechterhalten werden. Die zu erhaltende Eigenschaft kann anatomisch, Untergeordnet chemisch, physikalisch oder mathematisch (Zellanzahl) sein. In der Physiologie ist der Begriff der Homöostase als Konstanterhaltung eines Zelluläre Hom. inneren Milieus (Soll-Zustand) definiert, der durch Regelung zustande Multizelluläre (organ.) Hom. kommt.[2] Ein Beispiel dafür ist die Homöostase des Gehirns, die durch die Chemische Hom. Blut-Hirn-Schranke aufrechterhalten wird. Anatomische Hom. Hom. der Zellanzahl Volumen- und Osmoregulation Regulation der Calcium- und Phosphathaushalt Oberflächenspannung Säure-Basen-Haushalt

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Atemantrieb zur Homöostase der Partialdrücke von Sauerstoff und CO2 Gene Ontology und zur respiratorischen Kompensation von Säure-Basen-Störungen Blutdruckregulation QuickGO (http://www.ebi.ac.uk Homöostase des Eisenbestands /QuickGO Regulation des Blutzuckerspiegels /GTerm?id=GO:0042592) Regulation des Energiehaushaltes, siehe Energieumsatz, Energiebilanz (Ernährung), Übergewicht, Glucagon, Insulin, Leptin, Thermogenin, Adipozyten, Hungerstoffwechsel; Störungen: Metabolisches Syndrom, Insulinresistenz, Leptinresistenz Thermoregulation Reflexe zur Sicherung der Körperhaltung gegen die Gravitation oder äußere Störungen Schlaf und homöostatischer Druck (Schlafdruck). Der Schlafbedarf baut sich während der Wachzeit auf und während des Schlafes wieder ab. Adenosin spielt hierbei eine wichtige Rolle.

3 Sozialwissenschaften

Im Falle sozialer Systeme haben Niklas Luhmann, Francisco Varela und Humberto R. Maturana dafür plädiert, den Begriff Homöostase durch den Begriff Homöodynamik zu ersetzen, da die Stasis einen Stillstand und damit den Tod eines (selbstregulierenden) Systems bezeichnen würde.

4 Medizin

Im Zusammenhang mit der Hormonproduktion wird von einer klinischen Homöostase gesprochen (Harrisons, Innere Medizin, 18. Aufl., S. 3113).

5 Siehe auch

Kybernetik Regelungstechnik Regelung (Natur und Technik) Chemisches Gleichgewicht Allostase

6 Literatur

Jörg Martin, Jörg Hardy, Stephan Cartier [Hrsg.]: Die Welt im Fluss : Fallstudien zum Modell der Homöostase. Stuttgart: Franz Steiner Verlag, 2008. ISBN 978-3-515-08980-7.

7 Weblinks Wiktionary: Homöostase – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

A. Rodenbeck, Bundesgesundheitsbl 2011 · 54:1270–1275 (http://www.schlafmedizin-berlin.de/material /[email protected]) Wenn alle Signale auf Schlaf stehen (http://www.deutschlandfunk.de/wenn-alle-signale-auf-schlaf- stehen.676.de.html?dram:article_id=28239), Deutschlandfunk

8 Einzelnachweise

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1. Hans Joachim Flechtner: Grundbegriffe der Kybernetik. Hirzel Verlag, 1972; Cornelius Borck: Die Weisheit der Homöostase und die Freiheit des Körpers. Walter B. Cannons integrierte Theorie des Organismus (http://www.zeithistorische-forschungen.de/3-2014/id=5150), in: Zeithistorische Forschungen/Studies in Contemporary History 11 (2014), S. 472–477. 2. QuickGO: GO:0042592 homeostatic process (http://www.ebi.ac.uk/QuickGO/GTerm?id=GO:0042592#term=info)

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3 von 3 11.11.2018, 17:16 Selbstorganisation – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Selbstorganisation

Selbstorganisation

Als Selbstorganisation wird in der Systemtheorie hauptsächlich eine Form der Systementwicklung bezeichnet, bei der die formgebenden, gestaltenden und beschränkenden Einflüsse von den Elementen des sich organisierenden Systems selbst ausgehen. In Prozessen der Selbstorganisation werden höhere strukturelle Ordnungen erreicht, ohne dass erkennbare äußere steuernde Elemente vorliegen.

Im politischen Gebrauch bezeichnet Selbstorganisation die Gestaltung der Lebensverhältnisse nach flexiblen, selbstbestimmten Vereinbarungen und ähnelt dem Autonomiebegriff.

Konkret eingesetzt wird der Begriff bei sich selbst organisierenden Karten, einer Variante der künstlichen neuronalen Netze.

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften Geschichte Selbstorganisation in der Philosophie Selbstorganisation in der Systemtheorie Kriterien Selbstorganisation in der Betriebswirtschaftslehre Selbstorganisation in Schule und Unterricht Selbstorganisation in der Kinder- und Jugendarbeit Selbstorganisation in Naturwissenschaft und Technik Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Eigenschaften

Bei Selbstorganisation kann man zwischen autogener (aus eigenen Kräften heraus) und autonomer (selbstbestimmt) Selbstorganisation unterscheiden:[1]

Autogene Selbstorganisation

1. Selbstreferenz: Selbstorganisierende Systeme sind selbstreferentiell und weisen eine operationale Geschlossenheit auf. Das heißt, „jedes Verhalten des Systems wirkt auf sich selbst zurück und wird zum Ausgangspunkt für weiteres Verhalten“, es wirkt also zirkulär. Operational geschlossene Systeme handeln nicht aufgrund externer Umwelteinflüsse, sondern eigenständig und eigenverantwortlich aus sich selbst heraus. Das Ergebnis des Prozesses verändert die Ausgangsbedingungen für das Fortsetzen des weiteren Prozesses.

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Selbstreferenz stellt aber keinen Widerspruch gegenüber der Offenheit von Systemen dar. 2. Pfadabhängigkeit: Ein Entwicklungspfad der eingeschlagen wurde, kann nicht so einfach verlassen werden. 3. Indeterminiertheit: Welchen Verlauf die Entwicklung nehmen wird ist letztendlich unvorhersehbar. Die Indeterminiertheit hängt von Zufällen ab, eine kleine Änderung der Ausgangsbedingungen kann zu komplett verschiedenen Pfaden führen. Autonome Selbstorganisation

1. Autonomie: Selbstorganisierende Systeme sind autonom, wenn die Beziehungen und Interaktionen, die das System als Einheit definieren, nur durch das System selbst bestimmt werden. Autonomie bezieht sich nur auf bestimmte Kriterien, da eine materielle und energetische Austauschbeziehung mit der Umwelt weiterhin besteht. Bei der vertikalen Autonomie sind Entscheidungsfreiheiten untergeordneter Einheiten scharf abgetrennt. Bei horizontaler Autonomie sind Bereiche auf einer Ebene voneinander unabhängig. 2. Zentralisation & Dezentralisation: Bei der Delegation von Entscheidungsbefugnissen auf unterer Ebene spricht man von Dezentralisation, sind die Entscheidungsbefugnisse auf oberer Ebene delegiert hingegen von Zentralisation. 3. Redundanz: In selbstorganisierenden Systemen erfolgt keine prinzipielle Trennung zwischen organisierenden, gestaltenden oder lenkenden Teilen. Alle Teile des Systems stellen potentielle Gestalter dar. Mehrere Bereiche können das gleiche tun, was für eine Art Überfluss sorgt (= Redundanz). Redundanz kann Autonomie erhöhen, da es keine strikte Arbeitsteilung gibt.

2 Geschichte

Der Begriff der Selbstorganisation wurde in den 1950er-Jahren von Wesley A. Clark und Belmont G. Farley geprägt:

„Sie erkannten, daß sich Operatoren, die in einer geschlossenen Beziehung stehen, irgendwie stabilisieren und beobachteten – noch ohne eine Theorie der rekursiven Funktionen oder des Eigenwertes zu kennen – das Phänomen, daß bestimmte geschlossene Systeme nach einer gewissen Zeit stabile Formen des Verhaltens entwickeln“ – H F, B P: W E L. 1998, S. 92.

In sozialen Systemen lässt sich beobachten, wie Ordnung – unabhängig von den Handlungen eines Organisators – aus dem System selbst heraus entsteht. Diese Erscheinung wird als Selbstorganisation bezeichnet. Die Selbstorganisation ist ein nicht nur in der Systemtheorie populärer Begriff. Ihm kommt sowohl in sozialen als auch in natürlichen, physikalischen, biologischen, chemischen oder ökonomischen Systemen Bedeutung zu. Auch geht das Konzept der Rätedemokratie und ihrer sozio-politischen Ansätze davon aus, dass die zur Selbstorganisation erforderlichen Handlungsspielräume gegen bestehende Formen der Fremdbestimmung erkämpft werden müssen. Diesem Ansatz zufolge können die Menschen nur dann ihr Leben selbst in die Hand nehmen, wenn sie auch die Produktionsmittel kontrollieren und nicht hierarchischen Organisationen unterworfen sind.

Die Vor- oder Urgeschichte der Selbstorganisation umfasst den Zeitraum vom griechisch-römischen Altertum bis etwa zur Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts. Schon im alten Griechenland spekulierten Philosophen über Chaos und Turbulenz als Ursache von Ordnung. In der Philosophie des Aristoteles könnte man Selbstorganisation auch als Entelechie bezeichnen. Die platonisch orientierte Naturphilosophie Isaac Newtons (Philosophiae naturalis principia mathematica, 1687) nimmt schon im Ersten Bewegungsgesetz an, dass die Materie absolut passiv ist. Sie ist deshalb auch zu keiner Selbstbewegung und Selbstorganisation fähig. Aktive Ursachen materieller Veränderungen sind hier die immateriellen „Kräfte der Natur“. In den Naturwissenschaften des achtzehnten, neunzehnten und frühen zwanzigsten Jahrhunderts dominierten dagegen materialistisch-mechanistische Denkweisen, die sich unter anderem auch in Darwins Evolutionstheorie widerspiegeln. Die eigentliche Entstehungsgeschichte der Selbstorganisation beginnt jedoch erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Der relativ späte Zeitpunkt hat mehrere Ursachen, zunächst

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verhinderte das vorherrschende mechanistische Paradigma das notwendige Umdenken, außerdem wurden mit Selbstorganisation in Verbindung stehende Phänomene ignoriert. Gegenwärtig kann noch nicht von einer Theorie selbstorganisierender sozialer Systeme oder von empirisch getesteten Hypothesen gesprochen werden.

Der universellen Anwendbarkeit verdankt der Begriff der Selbstorganisation seine breite Resonanz.

3 Selbstorganisation in der Philosophie

Immanuel Kant führte den Begriff der Selbstorganisation in seiner Kritik der Urteilskraft von 1790 ein, um die belebte Sphäre zu charakterisieren: „Man sagt von der Natur und ihrem Vermögen in organisierten Produkten bei weitem zu wenig, wenn man dieses ein Analogon der Kunst nennt; denn da denkt man sich den Künstler (ein vernünftiges Wesen) außer ihr. Sie organisiert sich vielmehr selbst, und in jeder Species ihrer organisierten Produkte, zwar nach einerlei Exemplar im Ganzen, aber doch auch mit schicklichen Abweichungen, die die Selbsterhaltung nach den Umständen erfordert.“[2] Dies führte ihn zu der Erkenntnis, dass die mechanistische Physik Erklärungsgrenzen hat. Der Begründer der „dynamistischen Naturphilosophie“ und einer der Exponenten des Deutschen Idealismus Friedrich Wilhelm Joseph Schelling griff Kants Überlegungen auf und erweiterte dessen Konzept der Selbstorganisation zu einer allgemeinen, auch die anorganische Sphäre umfassenden Naturphilosophie. Dabei erkannte er, dass es nicht ausreicht, nur die Selbsterhaltung von Systemen zu thematisieren. Diese müssten vielmehr in ihrem „ersten Ursprung“ erkannt werden.[3] Eine Theorie der ursprünglichen Selbstorganisation, die für ihn insbesondere mit dem ersten Ursprung des Lebens und mit der ursprünglichen Entstehung von Arten und Gattungen verbunden war, darf die Zirkularität von Prozessen wie bei der bloßen Selbstreproduktion nicht voraussetzen. Auch das „dynamische Gleichgewicht“ ist bloßes Produkt eines tiefergehenden Prozesses der natura naturans. Schellings Naturphilosophie, die an die Kosmogonie von Platons Timaios anknüpft, ist daher im Kern eine Theorie der Emergenz. Heuser-Keßler zeigte, dass Kants Selbstorganisationsbegriff Ähnlichkeiten mit dem der Autopoiesis hat, während Schellings Lehre Berührungspunkte mit den physikalischen Selbstorganisationstheorien der Moderne aufweist. Zudem zeigte sie, dass Schellings Konzept der Selbstorganisation in philosophischer Hinsicht tiefer begründet ist und daher nicht nur historisch, sondern auch aktuell von systematischer Relevanz ist.[4] Sie wurde daher von naturwissenschaftlichen Vertretern der Selbstorganisationstheorien wie z. B. Manfred Eigen, Hermann Haken oder Ilya Prigogine vielfach eingeladen, um dies zu erläutern. Auch wirkte ihre Arbeit auf die Schelling-Forschung in den USA, Kanada und Australien ein. Um ihre Thesen weiter auszubauen, erforschte sie die Mathematikgeschichte des 19. Jahrhunderts und erkannte, dass Schellings Lehre vom sich selbst organisierenden Prinzip Wirkungen auf die Entstehung der modernen Mathematik in Deutschland hatte.[5]

4 Selbstorganisation in der Systemtheorie

Selbstorganisation ist das spontane Auftreten neuer, stabiler, effizient erscheinender Strukturen und Verhaltensweisen (Musterbildung) in offenen Systemen. Das sind Systeme, die sich fern vom thermodynamischen Gleichgewicht befinden, die also Energie, Stoffe oder Informationen mit der Außenwelt austauschen. Die Selbstorganisation ist jedoch auch bei exothermen Prozessen und Prozessen im thermischen Gleichgewicht allgegenwärtig, in der Welt der Elementarteilchen, der Physik und der Chemie, im Weltall bei der Entstehung der Sterne und Planeten, in der Evolution, der Biologie bis hin zu den anfangs genannten sozialen Systemen.[6] Emergente Systeme entstehen von selbst aus ihren Elementen durch die Wechselwirkungen zwischen ihnen. In Physik und Chemie sind dies unmittelbar die Kräfte der Naturgesetze. Die Systeme haben zusätzlich zu ihren komplexen Strukturen auch neue Eigenschaften und Fähigkeiten, die die Elemente nicht haben. Ein selbstorganisiertes System verändert seine grundlegende Struktur abhängig von seinem Entwicklungsprozess und seiner Umwelt. Die interagierenden Teilnehmer (Elemente,

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Systemkomponenten, Agenten) handeln nach einfachen Regeln und erschaffen dabei aus Chaos Ordnung, ohne eine Vision von der gesamten Entwicklung haben zu müssen.

Ein einfacher Fall von (physikalischer) Selbstorganisation ist z. B. das Auftreten von Konvektionszellen beim Erhitzen von Flüssigkeiten (Bénard-Experiment).

Das Konzept der Selbstorganisation findet man in verschiedenen Wissenschaftsbereichen wie z. B. Chemie, Biologie (Gerichtete Faltung und Assoziation von Proteinen, Helix-Bildung der DNA, …), Soziologie usw.

4.1 Kriterien

Um von Selbstorganisation sprechen zu können, müssen folgende (nicht voneinander unabhängige) Kriterien erfüllt sein:

1. Die Evolution eines Systems in eine räumlich/zeitlich organisierte Struktur ohne äußeres Zutun 2. Die autonome Bewegung in immer kleinere Regionen des Phasenraumes (sogenannte Attraktoren) 3. Die Entwicklung von Korrelationen oder raumzeitlichen Mustern zwischen vorher unabhängigen Variablen, deren Entwicklung nur unter dem Einfluss lokaler Regeln steht

5 Selbstorganisation in der Betriebswirtschaftslehre → Hauptartikel: Selbstorganisation (Betriebswirtschaft) Selbstorganisation im unternehmerischen Handeln verlagert einen Teil der hierarchischen Funktionen in die unterlagerten Organisationseinheiten. Solches Vorgehen erfordert einen Paradigmenwechsel, der alle Beteiligten neu herausfordert.

6 Selbstorganisation in Schule und Unterricht → Hauptartikel: Selbstgesteuertes Lernen Im Zuge der Schülerorientierung wurden seit den 1970er Jahren Unterrichtskonzepte entwickelt, die Selbstorganisation in der Lernergruppe fördern. Hier ist das Konzept kooperatives Lernen zu nennen. Ferner wird in der Methode Lernen durch Lehren die Klasse als „neuronales Netz“ behandelt. Dabei sollen – in Analogie zu neuronalen Ensembles – durch intensive und langfristige Interaktionen zwischen den Lernenden stabile Verbindungen entstehen, die Gruppe lernt also. Darüber hinaus sollen diese „neuronalen Netze“ kollektiv Wissen konstruieren.

7 Selbstorganisation in der Kinder- und Jugendarbeit

Prozesse jugendlicher Selbstorganisation, wie sie sich zum Beispiel in selbstverwalteten Jugendhäusern und Jugendräumen zeigen, stellen eine zentrale Form offener Kinder- und Jugendarbeit dar, in der pädagogische Fachkräfte entweder keine Rolle spielen oder doch nur die Funktion von Begleitern, Beratern oder Moderatoren (z. B. bei Konflikten Jugendlicher mit ihrer Umwelt, etwa den Nachbarn des selbstorganisierten Jugendraumes) wahrnehmen.

8 Selbstorganisation in Naturwissenschaft und Technik

Das emergente Verhalten eines selbstorganisierenden Systems zeigt oft sehr gute Eigenschaften bezüglich der

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Skalierbarkeit und der Robustheit gegenüber Störeinflüssen oder Parameteränderungen,[7] weshalb sich selbstorganisierende Systeme gut als Paradigma für zukünftige komplexe technische Systeme eignen. Allerdings gibt es keinen einfachen Algorithmus, um die notwendigen lokalen Regeln für ein erwünschtes globales Verhalten zu erzeugen. Bisherige Ansätze bauen zum Beispiel auf manuellem Versuch und Irrtum auf und erwarten ein grundsätzliches Systemverständnis durch den Ingenieur. Als andere Alternative werden oft existierende Systeme in der Natur kopiert, was jedoch das Vorhandensein eines geeigneten Beispiels voraussetzt. Ein naturinspiriertes Beispiel ist die Ausnutzung eines Effekts, der in der Natur bei sogenannten Rippelmarken in Dünen auftritt. Dieser Effekt wird beim Schichtwachstum ausgenutzt. Quantenpunkte wachsen so.

Aktuelle Forschung[8] zielt auf die Anwendung von evolutionären Algorithmen zum Entwurf eines selbstorganisierenden Systems.

In den letzten Jahren wird der Begriff der Selbstorganisation vermehrt auch für Technologien zur Herstellung und Modifizierung von MEMS und NEMS verwendet, besser bekannt als Bottom-up-Verfahren. Hier findet Selbstorganisation auf molekularer oder nanokristalliner Ebene statt und kann biologisch, chemisch oder physikalisch erfolgen.

9 Siehe auch

selbstorganisierende Monoschicht komplexes System Theoretische Biologie Chaostheorie Extremitätenentwicklung dissipative Struktur Ilya Prigogine, Humberto Maturana, Stuart Kauffman, Erich Jantsch Synergetik und Kybernetik Gestalttheorie Conways Spiel des Lebens Netzwerk Rhizom (Philosophie) Wölbstruktur Ökonophysik

10 Literatur

Aristoteles: Über die Seele. Per Bak: How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality. Copernicus Books, 1996, ISBN 0-387-94791-4. Elisabeth Göbel: Theorie und Gestaltung der Selbstorganisation. Duncker und Humblot, Berlin 1998, ISBN 3-428-09434-4. Wolfgang Deppert: "Das Wewersche Fliegenexperiment als Beispiel für Systemzeiten", in: W. Deppert, K. Köther, B. Kralemann, C. Lattmann, N. Martens, J. Schaefer (Hg.): Selbstorganisierte Systemzeiten. Ein interdisziplinärer Diskurs zur Modellierung lebender Systeme auf der Grundlage interner Rhythmen, Band I der Reihe: Grundlagenprobleme unserer Zeit, Leipziger Universitätsverlag, Leipzig 2002, S. 269–271.

Andreas Dietrich: Selbstorganisation: Management aus ganzheitlicher Perspektive. Dt.Univ. – Verl., Gabler, Wiesbaden 2001, ISBN 3-8244-7406-9. Rüdiger H. Jung: Self-organization In: Helmut K. Anheier, Stefan Toepler, Regina List (Hrsg.): International Encyclopedia of Civil Society. Springer Science + Business Media LLC, New York 2010, ISBN 978-0-387-93996-4,

5 von 7 11.11.2018, 17:14 Selbstorganisation – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Selbstorganisation

S. 1364–1370. Wolfgang Krohn, Günter Küppers: Selbstorganisation: Aspekte einer wissenschaftlichen Revolution. Vieweg, Wiesbaden 1990 ISBN 3-528-06371-8. Niklas Luhmann: Soziale Systeme: Grundriß einer allgemeinen Theorie. Suhrkamp, Frankfurt 1987, ISBN 3-518-28266-2. C. Prehofer, C. Bettstetter: Self-organization in communication networks: principles and design paradigms. In: IEEE Communications Magazine. Band 43, Nr. 7, Juli 2005, S. 78–85, doi:10.1109/MCOM.2005.1470824 (https://doi.org/10.1109/MCOM.2005.1470824). B. G. Farley, W. A. Clark: Simulation of self-organizing systems by digital computer. In: Transactions of the IRE Professional Group on Information Theory. Band 4, Nr. 4, September 1954, S. 76–84, doi:10.1109/TIT.1954.1057468 (https://doi.org/10.1109/TIT.1954.1057468). A. Korotayev, A. Malkov, D. Khaltourina: Introduction to Social Macrodynamics: Compact Macromodels of the World System Growth. URSS, Moskau 2006, ISBN 5-484-00414-4 (Einleitung und Kurzbeschreibung (http://urss.ru/cgi-bin/db.pl?cp=&lang=en&blang=en&list=14&page=Book&id=34250)). Peter-Ulrich Wendt: Selbstorganisation Jugendlicher und Selbstorganisationsförderung durch kommunale Jugendarbeit. Dr. Kovac, Hamburg 2006, ISBN 3-8300-2064-3. Falko Dressler: Self-Organization in Sensor and Actor Networks. Wiley & Sons 2007, ISBN 978-0-470-02820-9. Rainer Paslack: Urgeschichte der Selbstorganisation: zur Archäologie eines wissenschaftlichen Paradigmas. Vieweg, Braunschweig 1991. Karl Schattenhofer: Selbstorganisation und Gruppe: Entwicklungs- und Steuerungsprozesse in Gruppen VS Verlag für Sozialwissenschaften, 1992, ISBN 3-531-12349-1. Reinhard Schmitt, Mathias Zagel: Produktentwicklung als selbstorganisierender Geschäftsprozess. In: CAD-CAM- Report. Nr. 10, 2009, ISSN 0930-7117, S. 36 ff.

11 Weblinks

calresco.org (http://www.calresco.org/sos/sosfaq.htm) – FAQ zu self-organizing systems (englisch) Herbert Hörz: „Selbstorganisation sozialer Systeme. Ein Verhaltensmodell zum Freiheitsgewinn“ (http://www.bertramkoehler.de/Verhaltensmodell.htm): Kapitel Verhaltensmodell Simulation der Selbstorganisation einer Ameisenstrasse (https://www.lehrer-online.de/suche /?tx_losearch_search%5bquery%5d=ameisenstrassep): Unterrichtseinheit für den Biologieunterricht Self-organization (http://www.scholarpedia.org/article/Self-organization) auf Scholarpedia, geschrieben von Hermann Haken (Physiker), dem Begründer der Synergetik Selbstorganisation von großen organischen Molekülen dargestellt in Echtzeit mit einem Rastertunnelmikroskop (http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/self_assembly.htm)

12 Einzelnachweise

1. Georg Schreyögg, Axel v. Werder: Handwörterbuch Unternehmensführung und Organisation Schäfer-Poeschel Verlag, Stuttgart, 2004. 2. Immanuel Kant, Kritik der Urteilskraft, Riga 1790, B 293. 3. Friedrich Wilhelm Joseph Schelling, Erster Entwurf eines Systems der Naturphilosophie (1799), in: Werke, Bd. 7, Stuttgart 2001, 63-271, hier 78. 4. Marie-Luise Heuser, Die Produktivität der Natur. Schellings Naturphilosophie und das neue Paradigma der Selbstorganisation in den Naturwissenschaften. Berlin (Duncker & Humblot) 1986. ISBN 3-428-06079-2; zusammen mit den Physikern der Selbstorganisation: Marie-Luise Heuser, Schelling's Concept of Selforganization. In: R. Friedrich/A. Wunderlin (ed.): Evolution of dynamical structures in complex systems. Springer Proceedings in Physics, Berlin/Heidelberg/New York (Springer) 1992, S. 395–415; zusammen mit dem Präsidenten der Internationalen Schelling-Gesellschaft: Marie-Luise Heuser-Keßler/Wilhelm G. Jacobs, Schelling und die Selbstorganisation. Neue Forschungsperspektiven. Berlin (Duncker & Humblot) 1994. ISBN 3-428-08066-1; neuerdings u. a.: Marie-Luise Heuser, Konzepte der Selbstorganisation - Autopoiese und Synergetik, in: Tatjana Petzer/ Stephan Steiner (Hrsg.), Synergie. Kultur- und Wissensgeschichte einer Denkfigur, Paderborn (Wilhelm Fink) 2015. 5. Siehe beispielsweise Marie-Luise Heuser, The Significance of „Naturphilosophie“ for Justus und Hermann

6 von 7 11.11.2018, 17:14 Selbstorganisation – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Selbstorganisation

Graßmann. In: Hans-Joachim Petsche (Hrsg.): From Past to Future: Graßmann’s Work in Context. Basel/ Boston/ Berlin (Birkhäuser) 2011, 49-60. 6. Günter Dedié: Die Kraft der Naturgesetze. Emergenz und kollektive Fähigkeiten von den Elementarteilchen bis zur menschlichen Gesellschaft. tredition 2014, ISBN 978-3-8495-7685-1. 7. Robert B. Laughlin: Abschied von der Weltformel. Piper 2009, ISBN 978-3-492-25327-7, S. 215–231. 8. DEMESOS – Design Methods for Self-Organizing Systems. Forschungsprojekt: http://www.demesos.tk/

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7 von 7 11.11.2018, 17:14 Edward Goldsmith – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Edward_Goldsmith

Edward Goldsmith

Edward René David Goldsmith (* 8. November 1928 in Paris; † 21. August 2009 in Siena) war ein englisch- französischer Umweltschützer, Schriftsteller und Philosoph, der für seine kritischen Ansichten gegenüber der Industriegesellschaft und der freien Marktwirtschaft bekannt wurde.

Inhaltsverzeichnis

Leben Werk Das „Ökologische Manifest“ Auszeichnungen Veröffentlichungen (auch als Mitautor) Weblinks

1 Leben

Edward Goldsmith stammte aus der alten deutsch-jüdischen Familie Goldschmidt aus Frankfurt am Main. Er war der Sohn von Frank Goldsmith und der Französin Marcelle Mouiller. Der Milliardär James Goldsmith ist sein Bruder.

Goldsmith ging auf die Millfield School in Somerset und absolvierte danach ein Studium mit Auszeichnung in Philosophie, Politik und Wirtschaftswissenschaften am Magdalen College der Universität Oxford (1947–1950). Bereits während seines Studiums lehnte Goldsmith die reduktionistischen Ideen der Wissenschaften ab und suchte nach einer ganzheitlichen Weltsicht. Nach seinem Militärdienst als britischer Nachrichtenoffizier in Hamburg und Berlin beteiligt sich Goldsmith weitgehend erfolglos an einer Reihe von Geschäftsmodellen. Den größten Teil seiner Freizeit widmete er weiterhin dem Studium der Fächer, die ihn für den Rest seines Lebens beschäftigen sollten.

Die 1960er Jahre verbrachte er mit vielen weltweiten Reisen, um sich aus erster Hand ein Bild von der Zerstörung der Umwelt und der traditionellen Völker zu machen. Dabei kam er zu dem Schluss, dass die globalisierte Industrialisierung die eigentliche Ursache aller sozialen Missstände und der Umweltzerstörung sei.

2 Werk

Edward Goldsmith ist Autor und Mitautor einer Reihe von Büchern, die sich mit Fragen der ökologischen und sozialen Entwicklung befassen. 1969 gründete er das Umweltmagazin „The Ecologist“. Er lehrte an mehreren Universitäten und ist Mitglied des „International Forum on Globalization“ (IFG), einer Vereinigung von sechzig Organisationen aus zwanzig Ländern, die Aufklärung über Fragen der globalen Wirtschaft betreibt, sowie Kampagnen organisiert.

1972 erschien zuerst im Ecologist und später in Buchform der Titel „A Blueprint for Survival“ (Eine Blaupause für das Überleben), ein einflussreicher Appell, der insgesamt 750.000 mal verkauft wurde. Er lenkte die Aufmerksamkeit auf

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die Dringlichkeit und das Ausmaß der Umweltprobleme und plädierte für den radikalen Umbau der Gesellschaft, um das zu verhindern, was die Autoren als „Zusammenbruch der Gesellschaft und die irreversible Zerstörung der Lebensgrundlagen auf diesem Planeten“ bezeichneten. Diese Schrift wurde in erster Linie von Goldsmith verfasst und von über dreißig der damals führenden Wissenschaftler einschließlich Julian Huxley, Peter Medawar und Peter Markham Scott unterzeichnet. Von Blueprint inspiriert gab Goldsmith zusammen mit Robert Prescott-Allen den Anstoß zur Gründung der Partei „People“ in Großbritannien, die später in „Grüne Partei“ umbenannt wurde. Allerdings geriet er später durch seine tiefenökologischen Ansichten in Konflikt mit den sozialliberalen Thesen der Partei.

Als wichtiger Vertreter einer wissenschaftlich fundierten Tiefenökologie und Systemtheoretiker war Goldsmith ein früher Befürworter der Gaia-Hypothese, nachdem er zuvor ein ähnliches Konzept einer sich selbst regulierenden Biosphäre entwickelt hatte. Heute gilt Edward Goldsmith als Vorkämpfer für Bioregionalismus und Globalisierungskritiker.

Goldsmith äußerte zeitlebens eine große Sympathie für die Kulturen und Werte der traditionellen Völker. Er gehörte bei der Gründung von „The Ecologist“ zum Gründungskomitee von „The Primitive People’s Fund“, aus der später die Organisation Survival International hervorging; heute eine der größten Nichtregierungsorganisationen zur Unterstützung traditionell lebender Indigener Gemeinschaften.

In seinem Buch Der Weg nennt E. Goldsmith die Vorbilder und Vordenker, die ihn beeinflusst haben: Ludwig von Bertalanffy, Alfred North Whitehead, Karl Polanyi, Michael Polanyi, Gandhi, Eugene Odum, C. H. Waddington, Paul Alfred Weiss, William Homan Thorpe, Placide Tempels, Alfred Radcliffe-Brown, Roy Rappaport, Richard St. Barbe Baker.

3 Das „Ökologische Manifest“

Ein Schwerpunkt seiner Arbeit war eine Theorie zur Vereinheitlichung der Wissenschaften. In Zusammenhang mit einer ganzheitlichen Sichtweise der Welt – die er für die Zukunft des Menschen für dringend erforderlich hielt –, wandte er sich gegen die nach seiner Ansicht übermäßig reduktionistischen und mechanistischen Ansätze der Mainstream-Wissenschaft. Er forderte ein neues wissenschaftliches Paradigma. Seine Theorie von einer ganzheitlichen Wissenschaft war stark vom kybernetischen Denken geprägt. Insbesondere berief er sich auf die Allgemeine Systemtheorie von Ludwig von Bertalanffy.

Eine populärwissenschaftliche Veröffentlichung seiner Theorie ist das Buch Der Weg – Ein ökologisches Manifest (1992), das 1996 auch in deutscher Sprache erschienen ist. Edward Goldsmith fordert darin, die natürliche Ordnung der Erde zu erhalten, um unser Überleben zu sichern. Dazu sei eine ursprüngliche, ökologische Weltanschauung notwendig, die auch das traditionelle Wissen und die Weisheit nicht-industrialisierter erdverbundener Völker – er nennt sie „Chthonische Gesellschaften“ – berücksichtigt und sich wieder auf das Wesentliche besinnt. Dazu zitiert er die Ergebnisse zahlreicher kulturvergleichender Studien. Goldsmith geht den Gründen und Ursache- Wirkungszusammenhängen nach und entwickelt eine ganzheitliche Philosophie als Voraussetzung zur Veränderung der Gegenwart.

4 Auszeichnungen

Edward Goldsmith erhielt für seine Arbeit zum Schutz der Natur und für den Einsatz zu Bedeutung und Lage der indigenen Völker eine Reihe von Auszeichnungen, darunter den „alternativen Nobelpreis“ (Right Livelihood Award,

2 von 3 11.11.2018, 17:49 Edward Goldsmith – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Edward_Goldsmith

1991) und den französischen Verdienstorden der Ehrenlegion.

5 Veröffentlichungen (auch als Mitautor)

1972: A Blueprint for Survival. Penguin Books, 1972.

Planspiel zum Überleben. Ein Aktionsprogramm. DVA, Stuttgart 1972, ISBN 3-421026386. DTV, München 1975, ISBN 3-423010487. 1977: The Doomsday Funbook. (Joys Of Apocalypse) 1977.

The Doomsday Fun Book New Edition. John Carpenter, 2006. 1978: The Stable Society. Wadebridge Press, 1978. 1988: The Great U-Turn. De-industrialising Society. Green Books, 1988. 1984: The social and environmental effects of large dams. (Wadebridge Ecological Centre) Volume I (1984), Volume II (1986), Volume III (1992). 1990: 5.000 days to save the planet. Hamlyn, 1990. 1992: The Way. An ecological world view. Verlag Rider, 1992.

Der Weg. Ein ökologisches Manifest. (489 S.) Verlag Bettendorf, Bartenstein 1996, ISBN 3-884980912.

6 Weblinks

The Ecologist (http://www.theecologist.org/back_archive/19701999/) seit 1970 (nicht immer erreichbar). EdwardGoldsmith.org - Englisches Archiv (http://www.edwardgoldsmith.org/) International Forum on Globalization (http://www.ifg.org/)

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3 von 3 11.11.2018, 17:49 Neodarwinismus – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Neodarwinismus

Neodarwinismus

Unter Neodarwinismus versteht man in der Evolutionsbiologie das von August Weismann und Alfred Russel Wallace um 1890 ausgearbeitete Theoriensystem zur kausalen Erklärung des Artenwandels (Evolution). Ausgehend von Charles Darwins Buch zur Entstehung der Arten (1859) haben Weismann und Wallace grundlegende Korrekturen und Ergänzungen des klassischen Darwinismus vorgenommen.

Inhaltsverzeichnis

Darwins Irrtümer und Weismanns Korrekturen Sex und Evolution: Neodarwin’sche Diskussionen 2016 Verwechslung mit der Synthetischen Theorie Weltanschauliche Fehldeutungen Weblinks Einzelnachweise

1 Darwins Irrtümer und Weismanns Korrekturen

Die Neodarwin’sche Theorie, auch Neodarwinismus (bzw. Weismannismus) genannt, ist eine maßgeblich von dem deutschen Evolutionsforscher August Weismann (1834–1914) formulierte Variante der Darwin’schen Abstammungslehre[1][2]. Der Freiburger Zoologe hatte u. August Weismann (1834–1914), a. erkannt, dass es bei Tieren keine Vererbung erworbener Hauptbegründer der Körpereigenschaften gibt, wie von Charles Darwin in seinem 1859 Neodarwin’schen Theorie erschienenen Hauptwerk noch irrtümlicherweise angenommen[3][4]. Weiterhin zog Weismann die Schlussfolgerung, dass die Ursache der Variabilität in Tier- und Pflanzenpopulationen, welche Darwin (1859) mit seiner fehlgeleiteten Pangenesis- Hypothese[5] zu erklären versuchte, durch die zweigeschlechtliche Fortpflanzung (sexuelle Reproduktion) hervorgebracht wird. Außerdem formulierte Weismann das Konzept der Keimbahn-Soma-Differenzierung der Entwicklung von Mensch und Tier, ein Modell, das durch empirische Fakten bestätigt werden konnte. Nach Weismann entsteht Variabilität somit über Sexual-Vorgänge (Befruchtungen), wodurch sich die Nachkommen von den Eltern bzgl. zahlreicher Merkmale unterscheiden[6]. Die dynamische natürliche Selektion (Darwin-Wallace-Prinzip) gibt dann die Richtung des Artenwandels vor, wobei langsame Umwelt-Veränderungen eine Anpassung (oder das Aussterben) herbeiführen[6][7]. Eine Vererbung erworbener Eigenschaften, wie sie z. B. von Jean B. de Lamarck (1809) und Darwin (1859) vermutet wurde, konnte von Weismann experimentell (Mäuseschwanz-Amputationsversuche[6]) wie auch theoretisch widerlegt werden[8][9]. Unabhängig von Weismann kam Alfred Russel Wallace (1889)[4] zu ähnlichen Schlussfolgerungen, sodass er als Mitbegründer der Neodarwin’schen Theorie gewürdigt wird[10].

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2 Sex und Evolution: Neodarwin’sche Diskussionen 2016

Der Zoologe, Zellbiologe und Genetiker August Weismann hatte die sexuelle Fortpflanzung als „Variationen- Generator“ interpretiert und damit seit 1892 eine Diskussion eröffnet, die bis heute andauert[10][11]. Unzählige empirische Studien sowie theoretische Modelle (Computersimulationen usw.) haben gezeigt, dass „Sex zur Variabilität führt“. Bei Säugetieren (einschließlich des Menschen) konnte darüber hinaus belegt werden, dass die Männchen, bedingt durch eine geschlechts-spezifische, hohe Keimbahn-Mutationsrate (zahlreiche Mitosen während der Spermatogenese) in entscheidendem Maße die Variabilität innerhalb der Nachkommenschaft verursachen. Dieser Befund wurde in dem folgenden Satz zusammengefasst: „Männer sind gebär-unfähige Variationen-Generatoren“[6][11]. Da sich nur Weibchen über Eizell-Produktion und einem nachfolgenden Sex-Akt, d. h. Befruchtung, fortpflanzen können, sind die Männchen für den Erhalt der Gruppe prinzipiell unnötig – sie schaffen aber nach Weismann biologische Vielfalt. Bei Umweltveränderungen kann das Organismen-Kollektiv, bedingt durch die vielfältige Nachkommenschaft, mit hoher Wahrscheinlichkeit erhalten bleiben, da in jeder Generation einige Zufalls-Varianten entstehen, die überleben und sich fortpflanzen können[10][11].

3 Verwechslung mit der Synthetischen Theorie

Obwohl Ernst Mayr und andere Evolutionsforscher bzw. Biologiehistoriker wiederholt dargelegt haben, dass die Neodarwin’sche Theorie unser Bild von den Antriebskräften des Artenwandels um das Jahr 1900 wiedergibt, wird der Neodarwinismus regelmäßig mit seiner Weiterentwicklung, der „Synthetischen Theorie der biologischen Evolution“, verwechselt. Dieses Aussage-System zur Beschreibung und Erklärung des Artenwandels schließt die evolutionäre Synthese der 1940er Jahre ein (u. a. Integration der Mendel’schen Vererbungsgesetze bzw. Populationsgenetik als Komponenten zur Erklärung des Evolutionsgeschehens). Ende der 1990er Jahre wurde die in 6 zentralen Thesen zusammenfassbare Synthetische Theorie, die in illustrierten Schemata veranschaulicht werden können[6] zur „Erweiterten Synthetischen Theorie der biologischen Evolution“ (expanded synthesis) ausgebaut. In diesem komplexen Theoriensystem, welches mit der Wissenschaftsdisziplin „Evolutionsbiologie“ gleichzusetzen ist, sind auch die Symbiogenese, die Epigenetik, u. a. Teilgebiete der Bio- und Geowissenschaften als integrale Komponenten enthalten. Eine Gleichsetzung der von Weismann (und Wallace) um 1890 entwickelten Neodarwin’schen Theorie mit der ca. 1950 gegründeten Wissenschaftsdisziplin Evolutionsbiologie (bzw. der expanded synthesis) ist unzutreffend und sollte vermieden werden.

4 Weltanschauliche Fehldeutungen

Der Begriff „Neodarwinismus“ wird gelegentlich von bibeltreuen Kreationisten und säkularen Evolutions-Gegnern verwendet, um die Wissenschaftsdisziplin Evolutionsbiologie als Darwinistische „Ein-Mann-Ideologie“ zu diskreditieren[10][11][12]. Dieser Missbrauch eines Fachterminus aus der Biologie-Historiographie, sowie die damit verbundene Abwertung der Leistungen des „Sex-Forschers“ August Weismann, ist problematisch. Das Wort „Neodarwinismus“ ist heute nur noch von historischer Bedeutung, da die Kernthesen von Weismann (und Wallace)[4] ergänzt bzw. verfeinert werden konnten und integrale Bestandteile der Wissenschaftsdisziplinen Evolutionsbiologie bzw. Anthropologie darstellen[13][14].

5 Weblinks

Briefe und Dokumente zu Leben und Werk von A. Weismann (http://www.freidok.uni-freiburg.de/data/6616)

Lehr-Video zu den Entdeckungen von A. Weismann: Was ist Sex und Rekombination? (https://www.youtube.com

2 von 3 11.11.2018, 17:17 Neodarwinismus – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Neodarwinismus

/watch?v=eV8St2MGpPU)

6 Einzelnachweise

1. Mayr, E. (1982) The Growth of Biological Thought. Diversity, Evolution, and Inheritance. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts. 2. Mayr, E. (2001) What Evolution Is. Basic Books, New York. 3. Junker, T., Hoßfeld, U. (2009) Die Entdeckung der Evolution. Eine revolutionäre Idee und ihre Geschichte. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt. 2. Auflage. 4. Wrede, P., Wrede, S. (Hg.) (2013) Charles Darwin: Die Entstehung der Arten. Kommentierte und illustrierte Ausgabe. Wiley-VCH, Weinheim. 5. Kutschera, U. (2010) Tatsache Evolution. Was Darwin nicht wissen konnte. 3. Auflage. Deutscher Taschenbuch Verlag, München. 6. Kutschera, U. (2015) Evolutionsbiologie. Ursprung und Stammesentwicklung der Organismen. 4. Auflage. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart. 7. Futuyma, D. J. (1998) Evolutionary Biology. Third Edition. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, Massachusetts. 8. Kutschera, U. (2013) Evolution. In: Maloy, S., Hughes, K. (eds.), Brenner's Encyclopedia of Genetics, Vol. 2, S. 541–544. Elsevier, New York. 9. Kutschera, U. (2011) Darwiniana Nova. Verborgene Kunstformen der Natur. LIT-Verlag, Berlin. 10. Kutschera, U. (2013) Design-Fehler in der Natur. Alfred Russel Wallace und die Gott-lose Evolution. LIT-Verlag, Berlin. 11. Ulrich Kutschera: Das Gender-Paradoxon. Mann und Frau als evolvierte Menschentypen. LIT, Berlin 2016, ISBN 978-3-643-13297-0. 12. Blancke, S., Hjermitslev, H. H., Kjaergaard, P. C. (Eds.) (2014) Creationism in Europe. Johns Hopkins University Press, Baltimore. 13. Höxtermann, E., Hilger, H. (Hg.) (2007) Lebenswissen. Eine Einführung in die Geschichte der Biologie. Verlag Natur & Text, Rangsdorf. 14. Hoßfeld, U. (2016) Geschichte der biologischen Anthropologie in Deutschland. Von den Anfängen bis in die Nachkriegszeit. 2. Auflage. Franz Steiner Verlag, Stuttgart.

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3 von 3 11.11.2018, 17:17 Tiefenökologie – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefenökologie

Tiefenökologie

Tiefenökologie (englisch deep ecology) ist eine spirituelle, „ganzheitliche” Umwelt- und Naturphilosophie, die ein Leben im Einklang mit der Natur anstrebt. Leitgedanke ist die Vereinigung von Denken, Gefühl, Spiritualität und Handlung. Der Mensch soll sich insbesondere seiner Rolle als „Bewahrer“ oder „Zerstörer“ seiner eigenen Welt bzw. Lebensgrundlage bewusst werden. Der eher spirituell geprägte Zugang zu einer universellen Weltsicht hat mit Ökologie als wissenschaftlicher Disziplin nichts zu tun, entleiht sich aber deren Begrifflichkeit.

Über die rein wissenschaftlichen, und als „oberflächlichen“ angesehenen Antworten (bezüglich ökologischer und sozialer Probleme) hinaus sollen in der Tiefenökologie „tiefere“ Fragen nach möglichen Veränderungen menschlicher Lebensart gestellt werden. Aus dem wissenschaftlichen Raum zeigt sich die Tiefenökologie inspiriert von Systemtheorie und Gaia-Hypothese.

Inhaltsverzeichnis

Gründung durch Arne Næss Ökopsychologie nach Theodore Roszak Kritik Siehe auch Einzelnachweise Literatur Weblinks

1 Gründung durch Arne Næss

Der norwegische Philosoph Arne Næss (1912–2009) führte 1972 den Ausdruck deep ecology in dem Essay „Shallow and the Deep“ im Journal Inquiry in die philosophische Literatur ein.[1] Die Idee hatte er bereits kurz zuvor auf dem „Third World Future Research Conference“ in Bukarest vorgestellt. Die Tiefenökologie-Bewegung orientiert sich nach Næss an einer besonderen Art der ökologischen Philosophie (der Ökosophie), die auf ökologische Harmonie und ökologisches Gleichgewicht ausgerichtet sei. Philosophie ist nach dieser Konzeption eine normative Weisheit.[2]

2 Ökopsychologie nach Theodore Roszak

Eine psychologische Variante der Tiefenökologie hat Theodore Roszak in seinem Buch Ökopsychologie – Der entwurzelte Mensch und der Ruf der Erde (1994) entwickelt. Mit der Forderung nach „biosphärischer Gleichheit“ ist der Gedanke einer Empathie für alles Lebendige verbunden. Die Vorstellung, der Mensch befinde sich lediglich in einer Umwelt, wird zurückgewiesen. Die Tiefenökologie sieht nach Roszak „die Wurzel des ökologischen Übels in unserer unausrottbaren Überzeugung, dass Menschen jenseits der Natur und über der Natur stehen, sei es als Herr oder als Wächter“. Als Teildisziplin der Psychologie und Ökologie, verbunden mit interdisziplinärem Bezug, will die

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tiefenökologische Psychologie die historisch entstandene Kluft zwischen psychologischer und ökologischer Betrachtungsweise schließen und einen neuen Vernunftbegriff begründen, der im Zusammenhang mit der Gaia- Hypothese den Standpunkt der nichtmenschlichen Natur einnimmt und den Anthropozentrismus überwindet.

3 Kritik

Der öko-kommunalist Murray Bookchin kritisiert am Konzept der Tiefenökologie deren tief innewohnender Selbstwiderspruch. Sie geht davon aus, dass der Mensch unter allen Lebewesen eine Sonderstellung einnimmt, eben nicht wie andere Tiere lebt und in Zeiträumen denkt. Für die Tiefenökologie das wichtigste Unterscheidungsmerkmal ist jedoch, dass der Mensch bewusste Entscheidungen trifft. Obwohl er Entscheidungen trifft und aktiv ein höheres Ziel verfolgen soll, darf er nach Auffassung der Tiefenökologie seine Besonderheit nicht berücksichtigen und sich auf einer Stufe mit allem Belebtem sehen. Sein Dasein als soziales Wesen solle keine Rolle spielen. Die Fragen der sozialen Verhältnisse im Zusammenleben könnten so nicht gestellt werden und kämen deshalb in der Tiefenökologie nicht vor, kritisiert Bookchin. "Bei all ihrem Interesse an der Manipulation der Natur" habe die Tiefenökologie "sehr wenig Interesse an der Frage, wie menschliche Wesen einander manipulieren, außer vielleicht, wenn es um die drastischen Maßnahmen geht, die angeblich ‹nötig› sind für die ‹Bevölkerungskontrolle›."[3]

Næss' Betonung der Bevölkerungspolitik, ist einer der Hauptkritikpunkte an seinem Konzept. Die Ideen zur Bevölkerungskontrolle legte er u. a. in seinem Acht-Punkte-Konzept der Tiefenökologie. Er spricht sich darin für einen „Rückgang“ und eine Reduzierung der Menschheit auf ein „vertretbares Mindestmaß“ aus. An der Einwanderungspolitik kritisierte er, dass „jeder Einwanderer von einem armen in ein reiches Land ökologischen Streß“ schaffe. Der Tiefenökologe Ralph Metzner vertrat die Ansicht, die im Einklang mit der Natur lebenden europäischen „Urkulturen“ seien von Nomaden aus Zentralasien und deren monotheistischen Religionen ausgelöscht worden. Diese vermeintliche Naturzerstörung habe „in den faschistischen, völkermörderischen, totalitären Holocausts, die die europäische Zivilisation der Welt des 20. Jahrhunderts auferlegte“, ihren Höhepunkt gefunden. Der linke Journalist Peter Bierl betrachtet solche Aussagen als Relativierung des nationalsozialistischen Holocaust.[4] Der französische Wissenschaftssoziologe Bruno Latour sieht die Tiefenökologie als „fundamentalistische Ökologie“ einer politischen Ökologie, wie sie angesichts der Umweltbedrohungen nötig sei, als genau entgegengesetzt, indem sie die Möglichkeiten politischen Gestaltens letztlich leugne.[5]

4 Siehe auch

Arne Næss: Deep Ecology – Die Tiefenökologie Edward Goldsmith

5 Einzelnachweise

1. Arne Næss: Shallow and the Deep. Oslo: Inquiry 1972 2. A. Drengson/Y. Inoue (Hrsg.): The Deep Ecology Movement: An Introductory Anthology. Berkeley: North Atlantic Publishers. A. Drengson/Y. Inoue, 1995, S. 8 3. Die Ideologien der Ecopopperinnen: Wie die «unheimlichen Ökologen» denken. 11. Juni 2014 (woz.ch (https://www.woz.ch/-5110) [abgerufen am 13. Juli 2018]). 4. Peter Bierl: Grüne Braune. Umwelt-, Tier- und Heimatschutz von rechts. unrast transparent - rechter rand Bd. 5, Unrast Verlag, Münster 2014, S. 27 5. Bruno Latour: Das Parlament der Dinge. Suhrkamp Verlag, Frankfurt am Main 2010, S. 41f

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6 Literatur

Bill Devall: Die tiefenökologische Bewegung, in: Dieter Birnbacher (Hrsg.): Ökophilosophie, Reclam-Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 3-15-009636-7, Seiten 17–59 (enthält 15 Grundprinzipien der Tiefenökologie) Johannes Heinrichs, Öko - Logik. Geistige Wege aus der Klima- und Umweltkatastrophe, Steno, München 2007, ISBN 978-954-449-308-0. Theodore Roszak: Ökopsychologie. Der entwurzelte Mensch und der Ruf der Erde. Kreuz-Verl., Stuttgart 1994, ISBN 978-3-7831-1290-0. Arne Næss, Harold Glasser, Alan Drengson, Bill Devall, George Sessions: Deep ecology of wisdom. Explorations in unities of nature and cultures, selected papers. Springer, Dordrecht 2005, ISBN 978-1-4020-3727-6.

7 Weblinks

United Earth: Deep Ecology (http://www.unitedearth.com.au/deepecology.html) (englisch) Arne Naess: Deep Ecology (http://www.nancho.net/advisors/anaes.html) (englisch) GATÖ – Gesellschaft für angewandte Tiefenökologie (http://www.tiefenoekologie.de)

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3 von 3 11.11.2018, 17:50 Stephen Hawking – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking

Stephen Hawking

Stephen William Hawking, CH, CBE, FRS (* 8. Januar 1942 in Oxford, England; † 14. März 2018 in Cambridge, England) war ein britischer theoretischer Physiker und Astrophysiker. Von 1979 bis 2009 war er Inhaber des renommierten Lucasischen Lehrstuhls für Mathematik an der Universität Cambridge. Stephen Hawking lieferte bedeutende Arbeiten zur Kosmologie, zur allgemeinen Relativitätstheorie und zu Schwarzen Löchern.

1963 wurde bei Hawking Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) diagnostiziert, eine degenerative Erkrankung des motorischen Nervensystems. Mediziner prophezeiten ihm, nur noch wenige Jahre zu leben. Allerdings handelte es sich vermutlich um eine chronisch juvenile ALS, die durch einen extrem langen Krankheitsverlauf gekennzeichnet war. Seit 1968 war er auf einen Rollstuhl angewiesen. Im Rahmen der Grunderkrankung (konsekutive progressive Bulbärparalyse) und der Stephen Hawking bei der Behandlung einer schweren Lungenentzündung verlor er 1985 die Fähigkeit zu NASA sprechen. Für die verbale Kommunikation nutzte er seitdem einen Sprachcomputer.

Durch seine populärwissenschaftlichen Bücher über moderne Physik und umfangreiche mediale Berichterstattung wurde er auch einem breiten Publikum außerhalb der Fachwelt bekannt.

Signatur von Stephen Hawking, 1966[1] Inhaltsverzeichnis

Leben und Werdegang Familiärer Hintergrund Ausbildung und Karriere Wissenschaftliche Arbeit Populärwissenschaftliche Schriften und Rezeption Privatleben Tod und Bestattung Sprachcomputer (DECtalk DTC01) Rezeption in der Populärkultur Auszeichnungen und Mitgliedschaften Schriften (Auswahl) Filme und Serien Literatur Rundfunkberichte Weblinks

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Einzelnachweise

1 Leben und Werdegang

1.1 Familiärer Hintergrund

Stephen Hawking war der Sohn des Tropenmediziners Frank Hawking und der Wirtschaftswissenschaftlerin Isobel Hawking (geb. Walker). Sein Vater entstammte einer Familie von Großbauern in Yorkshire, aber Stephen Hawkings Urgroßvater hatte den Großteil seines Vermögens im Rahmen einer Landwirtschaftskrise zu Beginn des 20. Jahrhunderts verloren.[2] Robert Hawking, der Vater von Frank, und dessen Frau konnten Frank Hawkings Medizinstudium nur mit Hilfe der Einnahmen einer kleinen Schule in Boroughbridge finanzieren und er selbst bekam einige Stipendien und Preise, mit denen er sich finanzierte und auch seinen Eltern etwas Geld zurückgeben konnte. 1937 befand er sich auf einer Forschungsreise in Afrika am Kongo. Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs kehrte er nach England zurück, um sich dem Militär anzuschließen. Seine spätere Frau Isobel war die Tochter eines praktischen Arztes in Glasgow und eines von acht Kindern der Familie. Sie durfte trotz der finanziellen Engpässe der Familie studieren und arbeitete nach dem Studium zunächst als Finanzinspektorin und später als Sekretärin. Vor der Geburt ihres Sohnes zogen Frank und Isobel vorübergehend aus dem Londoner Stadtgebiet (Stadtteil Highgate) nach Oxford, um der Bedrohung durch die deutsche Bombardierung der Hauptstadt im Zweiten Weltkrieg zu entgehen. Anderthalb Jahre nach Stephen wurde seine Schwester Mary geboren; die zweite Schwester Phillippa kam auf die Welt, als er fünf Jahre alt war. Stephen Hawking wuchs im Norden Londons auf. 1950 zog die Familie erneut um, diesmal nach St Albans nördlich von London.

1.2 Ausbildung und Karriere

Ab 1953 besuchte Hawking die St Albans School. Der Wunsch des Vaters war, dass er Medizin studieren sollte, um in seine Fußstapfen als Arzt zu treten. Hawking konzentrierte sich daher in Leistungskursen auf Drängen seines Vaters auf Chemie und belegte Mathematik nur als Nebenfach. Noch vor dem Schulabschluss nahm er probeweise an einer Aufnahmeprüfung für die Universität Oxford teil, die er mit Auszeichnung bestand und die ihm überraschend ein Studien-Stipendium einbrachte.

Stephen Hawking erwarb 1962 seinen Bachelor-Abschluss an der Universität Oxford. Wenig später wechselte er zu Trinity Hall an der Universität Cambridge, wo er seine Promotion über theoretische Astronomie und Kosmologie begann und 1966 bei Dennis Sciama promovierte (Ph.D.)[3] mit der Dissertation Properties of expanding universes.[4] Da ihm die für die Aufnahme in Cambridge notwendige Examensnote fehlte, trat er zu einer mündlichen Prüfung an, die er mit Bestnote bestand. Nach seiner Doktorarbeit wurde er Research Fellow und später Professorial Fellow am Gonville and Caius College der Universität Cambridge. Anfangs war er im Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics (DAMTP) in Cambridge, ab 1968 im Institut für Astronomie und ab 1973 wieder am DAMTP. 1974 war er Sherman Fairchild Scholar am Caltech, wo er mit Kip Thorne zusammenarbeitete. 1975 wurde er Reader in Cambridge und 1977 Professor für Gravitationsphysik. Von 1979[5] bis 2009[6] war er Lucasian Professor. Ab 2009 war er Dennis Stanton Avery and Sally Tsui Wong-Avery Director of Research am DAMTP.[7]

1.3 Wissenschaftliche Arbeit

Berühmt wurde er in den 1960er Jahren durch den Beweis der Notwendigkeit der Existenz von Singularitäten in der

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allgemeinen Relativitätstheorie unter sehr allgemeinen Voraussetzungen (gemeinsam mit Roger Penrose, siehe Singularitäten-Theorem). Für diese Arbeit erhielt er 1966 den angesehenen Adams Prize der Universität Cambridge. 1974 entwickelte er das Konzept der „Hawking-Strahlung“, nach dem Schwarze Löcher in der Quantenfeldtheorie (je nach der Masse des Schwarzen Lochs mehr oder weniger schnell) zerstrahlen. Er versuchte damals, das 1973 von Jacob Bekenstein eingeführte Konzept der Entropie Schwarzer Löcher quantenmechanisch zu verstehen und fand zu seiner eigenen Überraschung, dass Schwarzen Löchern eine Strahlung zugeordnet werden konnte – eine seiner bedeutendsten Entdeckungen.

In den 1980er Jahren entwickelte Hawking[8] mit James Hartle einen Zugang zur Quantengravitation und deren Kosmologie über eine euklidische Pfadintegralformulierung. Dabei wird in der mathematischen Pfadintegralformulierung, ursprünglich von Richard Feynman für die Quantenfeldtheorie entwickelt, über alle möglichen Konfigurationen von Raum-Zeiten („Pfade“) summiert, was durch Integrale über die Metrik-Tensorfelder, die nach der allgemeinen Relativitätstheorie die Raum-Zeiten festlegen, dargestellt wird. Um die Integrale mathematisch behandeln zu können, wird ein auch in der Quantenfeldtheorie üblicher Trick angewandt, die Wick- Rotation: Das Pfadintegral wird zu imaginären Werten der Zeit fortgesetzt, sodass die Metriken, über die summiert wird, eine Signatur wie bei der Metrik eines euklidischen Raumes statt des Vorzeichens des Minkowski-Raums wie in der allgemeinen Relativitätstheorie bekommen. Hartle und Hawking schlugen vor, in den Pfadintegralen nur geschlossene Raumzeiten ohne dreidimensionale Ränder zu berücksichtigen (kompakte euklidische Metriken), da diese die dominanten Beiträge liefern würden. Sie nannten dies ihren no boundary proposal („ohne Grenzen“ oder „ohne Rand“) und sahen darin eine natürliche Formulierung für Probleme der Quantenkosmologie („Die Randbedingung des Universums besteht darin, dass es keinen Rand hat“).[9] Neben dem Vorschlag von Hawking und Hartle sind auch andere Möglichkeiten diskutiert worden, insbesondere die Tunnellösung von Alexander Vilenkin (1982), die Entstehung eines Universums aus dem Nichts. Ursprünglich favorisierte Hawking aufgrund seiner Theorie geschlossene Universen, in den 1990er Jahren zeigte er aber mit Neil Turok, dass auch offene inflationäre Universen als Lösung im no boundary proposal möglich sind. Der euklidische Pfadintegral-Zugang zur Quantenkosmologie ist wegen des Übergangs von Minkowski-Metriken, wie sie eigentlich in der Natur realisiert sind, zu euklidischen Metriken außerhalb der Hawking-Schule, die konsequent daran festgehalten hat, umstritten.

Auf der 17. „General Relativity“ Konferenz in Dublin 2004 kündigte Hawking an, das Problem des Informationsverlustes Schwarzer Löcher gelöst zu haben, was jedoch auf Kritik stieß. Das Problem besteht in Folgendem. Schwarze Löcher „verschlucken“ Materie und damit Informationen. Sie selbst werden aber nach der klassischen Beschreibung durch die Allgemeine Relativitätstheorie nur durch wenige Parameter definiert und sind in der Quantentheorie, wie Hawking gezeigt hatte, Quellen thermischer Strahlung. Die einzige „Information“ dabei ist ihre Temperatur und Entropie, die proportional zu ihrer Oberfläche ist. Es werden somit Informationen vernichtet. In der Quantenmechanik entspricht das einer „nicht unitären“, die Wahrscheinlichkeiten nicht erhaltenden Zeitentwicklung, was den Prinzipien der Quantenmechanik entgegenläuft. Die Frage ist dann, ob es nicht doch einen Ausweg gibt, der die Informationen erhält. John Preskill hatte mit Hawking 1997 eine Wette abgeschlossen (die neben Hawking auch Kip Thorne hielt), dass es in der Quantengravitation einen solchen Ausweg gebe, Hawking hatte dagegen gehalten. In seiner Rede auf dem Kongress wechselte Hawking seinen Standpunkt und meinte, dass Information doch erhalten bleibe, was er mit einer Pfadintegral-Formulierung der Quantengravitation in nichttrivialen Topologien bewiesen zu haben glaubte.[10]

Das Problem spielt eine wichtige Rolle in der Quantengravitation und war dort seit der Formulierung des Problems durch Hawking 1975[11][12] Gegenstand kontroverser Debatten. Gegner von Hawking waren zum Beispiel Leonard Susskind[13] und Gerardus ’t Hooft, die im Gegensatz zu Hawking für eine Gültigkeit der Quantenmechanik auch im Bereich Schwarzer Löcher eintraten. Susskind veröffentlichte darüber sogar ein Buch (The Black Hole War: My battle

3 von 12 11.11.2018, 17:52 Stephen Hawking – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking

with Stephen Hawking to make the world safe for quantum mechanics, 2008). Es besteht nach wie vor kein Konsens über die Lösung des Problems. Der bekannte Gravitationstheoretiker Kip Thorne beispielsweise weigerte sich im Gegensatz zu Hawking, den Verlust der Wette anzuerkennen.

Hawkings letzte wissenschaftliche Arbeit[14], die erst wenige Tage vor seinem Tod fertiggestellt wurde und posthum im Oktober 2018 von seinen daran beteiligten Kollegen veröffentlicht wurde, wird als Schritt zur Lösung des Informationsverlustes in Schwarzen Löchern gesehen.[15]

1.4 Populärwissenschaftliche Schriften und Rezeption

1981 nahm Hawking an einer Kosmologietagung im Vatikan teil, auf der er sein Konzept vorstellte, laut dem das Universum keine Grenzen haben solle. In diesem Vortrag stellte er das All zugleich als ein Phänomen dar, das einfach vorhanden ist und dementsprechend keines Schöpfergottes bedarf.

„Wenn das Universum einen Anfang hatte, können wir von der Annahme ausgehen, dass es durch einen Schöpfer geschaffen worden sei. Doch wenn das Universum wirklich völlig in sich selbst abgeschlossen ist, wenn es wirklich keine Grenze und keinen Rand hat, dann hätte es auch weder einen Anfang noch ein Ende; es würde einfach sein. Wo wäre dann noch Raum für einen Schöpfer?“[16]

1988 erschien mit Eine kurze Geschichte der Zeit das erste populärwissenschaftliche Buch Hawkings, in dem er die Theorien zur Entstehung des Universums, zur Quantenmechanik und zu Schwarzen Löchern darstellt. Das Buch wurde weltweit ein Bestseller und verkaufte sich in Millionenauflage. Als wissenschaftlicher Autor schrieb Hawking zudem weitere erfolgreiche populärwissenschaftliche Werke.

Im April 2010 äußerte sich Stephen Hawking über mögliche Risiken, die die Suche nach außerirdischem Leben für die Menschheit haben könnte.[17][18][19] Hawking sah jedoch die Notwendigkeit, den Weltraum zu besiedeln.[20][21][22]

Im September 2010 sagte Hawking, dass für die Entstehung des Universums kein Gott notwendig gewesen war. Es sei unnötig, zur Erklärung die Hand Gottes ins Spiel zu bringen. Die Times zitierte aus seinem neuen Buch The Grand Design (dt. Der große Entwurf – Eine neue Erklärung des Universums):

„Weil es ein Gesetz wie das der Schwerkraft gibt, kann und wird sich ein Universum selber aus dem Nichts erschaffen. […] Spontane Schöpfung ist der Grund, warum es statt des Nichts doch etwas gibt, warum das Universum existiert, warum wir existieren.[23]“

2016 äußerte Hawking bei einer Vortragsreihe für die BBC, dass die Menschheit vor großen Gefahren stehe, die langfristig ihre Existenz stark gefährdeten. So hätten sowohl gentechnisch veränderte Viren, Atomkriege, künstliche Intelligenz und die globale Erwärmung das Potenzial, die Menschheit in absehbarer Zeit auszulöschen. Über lange Zeiträume von tausenden Jahren betrachtet sei dies sogar fast sicher. Die größte Gefahr für die Menschheit sei die Menschheit selbst. In diesem Zusammenhang erneuerte er seine Forderung, weitere Himmelskörper im Sonnensystem zu besiedeln, um das Aussterben der Menschen zu verhindern. Diese Kolonien könnten aber frühestens in einem Jahrhundert unabhängig von der Erde existieren, deshalb sollte die Menschheit in diesem Zeitraum besonders vorsichtig sein.[24][25]

1.5 Privatleben

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Während seines Studiums in Oxford begannen die ersten Anzeichen für seine Erkrankung, die sich während seiner Studienzeit 1963 bis 1965 in Cambridge verstärkten. Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) begann, sein Nervensystem zu zerstören. Mediziner prophezeiten ihm, nur noch wenige Jahre zu leben.[26] Seine geistigen Fähigkeiten waren davon allerdings nicht betroffen. Die Diagnose veränderte sein Leben und bewirkte einen Motivationsschub. Hawking begann 1965 seine Doktorarbeit bei Dennis Sciama und heiratete Jane Wilde, mit der er drei Kinder bekam, darunter Lucy Hawking.[27] Da seine Hand zu dieser Zeit bereits Lähmungserscheinungen zeigte, musste seine Dissertationschrift von mehreren Helfern niedergeschrieben werden. Seit 1968 war er zur Fortbewegung auf den Rollstuhl angewiesen.

Bei einem Besuch des Forschungszentrums CERN in Genf erlitt Hawking 1985 eine Lungenentzündung, die in seinem Zustand lebensbedrohlich war. Es kam zu einer Atemnot, die nur durch einen Luftröhrenschnitt überwunden werden konnte. Seitdem hatte Hawking infolge seiner Grunderkrankung auch seine Sprechfähigkeit verloren. Für die verbale Kommunikation nutzte er seitdem einen Sprachcomputer.[28] 1990 erfolgte die Scheidung von seiner Ehefrau Jane. Danach lebte Hawking mit seiner Pflegerin Elaine Mason zusammen, die er 1995 heiratete. Sie begleitete ihn Hawking bei einem Parabelflug, während seiner Lehr- und Forschungstätigkeit sowie auf Forschungsreisen. 2007 2006 ließen sie sich scheiden.[29][30] Im Oktober 2008 empfing ihn Papst Benedikt XVI. im Vatikan.[31][32]

1.6 Tod und Bestattung

Stephen Hawking starb am 14. März 2018 im Alter von 76 Jahren in seinem Haus in Cambridge.[33] Am 31. März fand in der Kirche St. Mary the Great im Zentrum von Cambridge eine private Trauerfeier mit etwa 500 Gästen statt, zu der in erster Linie Familienmitglieder, Freunde und Kollegen eingeladen wurden. Eine große Menschenmenge wohnte vor der Kirche dem Gottesdienst bei. Sechs Kollegen Hawkings vom Gonville and Caius College trugen den Sarg in die Kirche, die Glocke schlug für jedes Lebensjahr Hawkings einmal.[34] Nach der Trauerfeier wurde Hawkings Leichnam zur Einäscherung gebracht.

Am 15. Juni 2018 wurde die Asche Hawkings im Rahmen eines Gedenkgottesdienstes in der Westminster Abbey in London beigesetzt.[33] Sein Grab liegt zwischen den Gräbern Sir Isaac Newtons und Charles Darwins. Mit seiner Beisetzung in der Westminster Abbey erhielt Hawking „die höchste Ehre, die einem berühmten Wissenschaftler auf der Insel zuteil werden kann“.[35] 25.000 Briten hatten sich zuvor an einer Lotterie beteiligt, mit deren Hilfe die 1000 Besucherplätze in der Westminster Abbey vergeben wurden.[35] Die letzten Naturwissenschaftler, die vor Hawking mit einer Beisetzung in der Westminster Abbey geehrt wurden, waren 1937 Ernest Rutherford und 1940 Joseph John Thomson gewesen.[33]

2 Sprachcomputer (DECtalk DTC01)

Nach seiner Lungenentzündung im Jahr 1985 konnte Hawking nicht mehr sprechen.[36] Zur Verständigung zog er eine Augenbraue hoch, wenn jemand auf den richtigen Buchstaben auf einer Tafel gedeutet hatte. Danach benutzte er einen Sprachcomputer. Mit einem Taster in der Hand konnte er aus einer Liste von Begriffen von einem Bildschirm wählen, die dann an einen Sprachgenerator geschickt wurden. So brachte er es auf bis zu fünfzehn Wörter in der Minute, bis seine Finger zu schwach dafür waren.

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Danach nutzte Hawking einen mit dem Sprachcomputer verbundenen Infrarotsensor in seiner Brille. Der Sensor sendete einen Infrarotstrahl aus, der unterschiedlich reflektiert wurde, je nachdem, ob Hawking seinen rechten Wangenmuskel anspannte. Dadurch wurde der Schalter ausgelöst und eine Auswahl auf dem Bildschirm bestätigt.

3 Rezeption in der Populärkultur

In der Folge Angriff der Borg – Teil 1 der US-Science-Fiction-Fernsehserie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert (Erstausstrahlung 21. Juni 1993) wirkte Hawking auf eigene Bitte als Schauspieler mit. Er stellte als einzige Gehäuse von Hawkings Person im Star-Trek-Universum sich selbst dar, wobei er in der knapp 3-minütigen Sprachcomputer, 1999, Eröffnungsszene, einer Holodecksimulation, zusammen mit Data (Brent Spiner), Science Museum London Isaac Newton (John Neville) und Albert Einstein (Jim Norton) pokert – und gewinnt. Als er die Kulissen des Maschinenraums mit dem Warpkern im Zentrum besichtigte, soll er sinngemäß gesagt haben: „Ich arbeite daran“. Bereits zwei Jahre zuvor, in der Episode Odan, der Sonderbotschafter, trägt eine Transportfähre der Enterprise den Namen Hawking. Hawking hatte in mehreren Folgen der Zeichentrickserien Die Simpsons[37] und Futurama[38] Gastauftritte und lieh auch für diese die Stimme seines Sprachcomputers. Zudem hatte Hawking in den Fernsehserien Cosmo und Wanda, Dilbert, The Big Bang Theory und bei der Show Monty Python Live (mostly) (Juli 2014) Gastauftritte.

Er wurde im Londoner Wachsfigurenkabinett Madame Tussauds verewigt.

In dem Song Keep Talking der Gruppe Pink Floyd auf dem Album The Division Bell spricht Stephen Hawking mit seinem Sprachcomputer unter anderem den einleitenden Satz “For millions of years mankind lived just like the animals. Then

something happened which unleashed the power of our imagination. We learned to Hawking im Mai 2006 talk.” (deutsch: „Millionen Jahre lang lebten die Menschen wie die Tiere. Dann während einer passierte etwas, das die Kraft unserer Vorstellung entfesselte. Wir lernten zu Pressekonferenz in der sprechen.“). Ursprünglich hatte Hawking die auf dem Album verwendeten Zeilen Bibliothèque nationale de für einen Werbespot im britischen Fernsehen eingesprochen. Auf Pink Floyds France Album The Endless River ist in dem Titel Talkin’ Hawkin’ ebenfalls Hawkings Sprachcomputer mit demselben Text zu hören[39]. Ein weiterer Musiktitel, in dem Hawking auftritt, ist A Glorious Dawn mit Carl Sagan, der als Single und Video 2009 erschien. Im Rahmen eines Projektes ließ Jack White 2016 die Vinyl-Ausgabe dieser Single in der Stratosphäre abspielen.[40][41]

In den Büchern der Hyperion-Saga von Dan Simmons werden Raumschiffe mit dem sogenannten Hawking-Antrieb auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt. Eines der Schiffe trägt den Namen HS Stephen Hawking.

Unter dem Titel Hawking – Die Suche nach dem Anfang der Zeit gibt es eine TV-Biografie (GB 2004) mit Benedict Cumberbatch in der Hauptrolle. Sie befasst sich mit den Jahren seines Studiums in Oxford – mit der Zeit also, als die ersten Symptome seiner Erkrankung auftauchten und er seine Doktorarbeit begann (1962–1965). The Theory of Everything (dt. Die Entdeckung der Unendlichkeit) aus dem Jahr 2014 ist eine weitere Biografie über diesen

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Zeitraum, die sich auf die Beziehung zu seiner damaligen Frau Jane Hawking konzentriert. Hawking wird darin von Eddie Redmayne gespielt, der für seine Darstellung Hawkings mit dem Golden Globe als Bester Hauptdarsteller – Drama und dem Oscar als Bester Hauptdarsteller ausgezeichnet wurde.

2004 veröffentlichte der Nerdcore-Rapper MC Hawking sein Album A Brief History of Rhyme: MC Hawking’s Greatest Hits, trotz des Titels sein Debüt- und gleichzeitig einziges Album. Die fiktive Geschichte behauptet, dass Stephen Hawking ein Doppelleben als Rapper führt. Der Sprechgesang imitiert Hawkings Sprachcomputer.

Im September 2013 erschien ein Dokumentarfilm über sein Leben mit dem Titel Hawking – A brief history of mine (dt. Hawking – Die bemerkenswerte Geschichte eines wundervollen Genies), an dem Hawking als Drehbuchautor mitgewirkt hat.

4 Auszeichnungen und Mitgliedschaften

1974: Mitglied („Fellow“) der Royal Society 1975: Eddington-Medaille 1976: Dannie-Heineman-Preis 1979: Albert-Einstein-Medaille 1982: Commander of the British Empire 1984: Aufnahme in die American Academy of Arts and Sciences 1984: Aufnahme in die American Philosophical Society 1985: Goldmedaille der Royal Astronomical Society 1986: Aufnahme in die Päpstliche Akademie der Wissenschaften[42] Stephen Hawking mit Barack (als bekennender Atheist) Obama im Weißen Haus vor der [43] 1987: Dirac-Medaille Verleihung der Presidential Medal of 1988: Wolf Prize in Physics Freedom im August 2009 1989: Companion of Honour 1989: Prinz-von-Asturien-Preis 1992: Aufnahme in die National Academy of Sciences 1998: Namensgeber für den Asteroiden (7672) Hawking[44] 1999: Julius-Edgar-Lilienfeld-Preis der American Physical Society[45] 2005: Smithson Bicentennial Medal der Smithsonian Institution[46] 2006: Copley Medal der Royal Society[47] 2009: Presidential Medal of Freedom[48] 2013: Special Fundamental Physics Prize Er war dreizehnfacher Ehrendoktor.[7]

5 Schriften (Auswahl)

Properties of Expanding Universes. Dissertation, 1966.[1][49][50] Mit George F. R. Ellis: The Large Scale Structure of Spacetime. Cambridge 1973. Hawking on the Big Bang and Black Holes. World Scientific, 1993 (Sammlung seiner wissenschaftlichen Arbeiten). Mit W. Israel (Hrsg.): General Relativity: An Einstein Centenary Survey. Cambridge 1979 (darin Hawking: The path integral approach to quantum gravity.). Quantum Cosmology. Les Houches Lectures, 1984. Quantum Mechanics of Black Holes. In: Scientific American. Februar 1977. The Edge of Spacetime. In Davies (Hrsg.): The New Physics. 1989. The occurence of singularities in cosmology 1–3. In: Proceedings of the Royal Society A. Band 294, 1966, S. 511,

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Band 295, 1966, S. 490, Band 300, 1967, S. 107. Mit Roger Penrose: The singularities of gravitational collapse and cosmology. In: Proceedings of the Royal Society A. Bd. 314, 1970, S. 529–548. Particle Creation by black holes. In: Communications in Mathematical Physics. Bd. 43, 1975, S. 199. A brief history of time. Bantam Books, 1988.

Eine kurze Geschichte der Zeit. rororo, 1991, ISBN 3-499-60555-4 (Platz 1 der Spiegel-Bestsellerliste in den Jahren 1988 und 1989). Black Holes and Baby Universes and Other Essays. Bantam Books, 1993; Paperback, 1996.

Einsteins Traum. Expeditionen an die Grenzen der Raumzeit. rororo, 1996, ISBN 3-499-60132-X. Mit Roger Penrose: The Nature of Space and Time. Princeton 1996 (getrennte Vorlesungen von Penrose und Hawking; Hawkings Teil des Buches ist frei erhältlich unter arxiv:hep-th/9409195 (https://arxiv.org/abs/hep- th/9409195)).

Raum und Zeit. rororo, 2000. The Universe in a Nutshell. Bantam Books, 2001.

Das Universum in der Nussschale. Erweiterte Neuausgabe: Dtv, 2003, ISBN 3-423-33090-2 (Platz 1 der Spiegel-Bestsellerliste vom 24. September 2001 bis zum 10. Februar 2002 und vom 18. Februar 2002 bis zum 3. März 2003) Stephen Hawking: Die kürzeste Geschichte der Zeit. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 2005, ISBN 3-498-02986-X. Stephen Hawking: Giganten des Wissens. Eine bebilderte Reise in die Welt der Physik. Weltbild Buchverlag, Augsburg 2005, ISBN 3-89897-180-5. Mit Lucy Hawking: Der geheime Schlüssel zum Universum. cbj-Verlag, 2007, ISBN 978-3-570-13284-5 (Kinderbuch). Mit Lucy Hawking: Die unglaubliche Reise ins Universum. cbj-Verlag, 2009, ISBN 978-3-570-13392-7 (Kinderbuch). Mit Leonard Mlodinow: Der große Entwurf. Eine neue Erklärung des Universums. Deutsch von Hainer Kober. Rowohlt, Reinbek 2010, ISBN 978-3-498-02991-3. Meine kurze Geschichte. Deutsch von Hainer Kober. Rowohlt Verlag, Reinbek 2013, ISBN 978-3-498-03025-4 (Taschenbuch 2015, ISBN 978-3-499-63058-3; englische Ausgabe My brief history. Bantam Books, 2013). Eine wunderbare Zeit zu leben. Übersetzer Hainer Kober, Essay von Bernd Schuh, Rowohlt Taschenbuch Verlag, 2017. Kurze Antworten auf große Fragen. Aus dem Englischen von Hainer Kober unter Mitarbeit von Susanne Held. Klett-Cotta Verlag, Stuttgart 2018, ISBN 978-3-608-96376-2 (postum)

6 Filme und Serien

1991 drehte Errol Morris die US-amerikanisch-japanische Dokumentation Eine kurze Geschichte der Zeit (A Brief History of Time) nach dem gleichnamigen Buch von Hawking. Eine sechsteilige Fernsehreihe des US-amerikanischen Public Broadcasting Service (PBS), Stephen Hawking’s Universe (300 Minuten insgesamt), 1997. Die Titel der einzelnen Teile lauten:

1: Seeing is Believing (Sehen ist Glauben) 2: The Big Bang (Am Anfang von Raum und Zeit) 3: Cosmic Alchemy (Kosmische Alchemie) 4: On the Dark Side (Der Joker: Dunkle Materie) 5: Black Holes and Beyond (Schwarze Löcher und noch darüber hinaus) 6: An Answer to Everything (Eine Antwort auf alles)

Diese Serie sollte nicht verwechselt werden mit der 3-teiligen Reihe des Discovery Channel von 2010 Into the Universe with Stephen Hawking, die in Großbritannien allerdings unter dem Titel Stephen Hawking’s Universe ausgestrahlt wurde (deutscher TV-Titel: Stephen Hawking: Geheimnisse des Universums).

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Hawking – Die Suche nach dem Anfang der Zeit. (OT: Hawking.) Filmbiografie, BBC. Regie: Philip Martin. Vereinigtes Königreich 2004. Die Entdeckung der Unendlichkeit. (OT: The Theory of Everything.) Kinofilm. Regie: James Marsh. Vereinigtes Königreich 2014. Gastauftritt in der Serie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert. Mehrere Gastauftritte in der Serie The Big Bang Theory. Vier Gastauftritte in der Serie Die Simpsons.[37] Gastauftritte in der Serie Futurama (Staffel 2, Episode 20; Staffel 6, Episode 26: Die Ära des Tentakels).[38]

7 Literatur

Hubert Mania (Hrsg.): Das große Stephen-Hawking-Lesebuch. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 2003, ISBN 3-498-04488-5. Michael White, John Gribbin: Stephen Hawking – Die Biographie. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 1995, ISBN 3-499-19992-0. Rüdiger Vaas: Hawkings neues Universum – Wie es zum Urknall kam. Kosmos, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-440-11378-3. Rüdiger Vaas: Einfach Hawking! Geniale Gedanken schwerelos verständlich. Franckh-Kosmos, Stuttgart 2016, ISBN 978-3-440-15624-7. Gary Gibbons, Paul Shellard, Stuart Rankin (Hrsg.): The future of theoretical physics and cosmology – celebrating Stephen Hawking’s 60th birthday. Cambridge University Press 2003, 2009 ISBN 0-521-82081-2 (Konferenz zu Hawkings 60. Geburtstag in Cambridge, darin von Hawking: Sixty Years in a nutshell. Publikationsverzeichnis). Paul Parsons, Gail Dixon, John Gribbin (Vorwort): Stephen Hawking im 3-Minuten-Takt. Sein Leben, sein Werk, sein Einfluss. (Originaltitel: 3-Minute Stephen Hawking, übersetzt von Carl Freytag), Springer, Berlin 2013, ISBN 978-3-642-33003-2. Jane Hawking: Die Liebe hat elf Dimensionen. Mein Leben mit Stephen Hawking. (Originaltitel: Travelling to Infinity. Übersetzt von Ralf Pannowitsch und Christiane Wagler), Piper, München/Zürich 2013, ISBN 978-3-492-05559-8.

8 Rundfunkberichte

Arndt Reuning und Frank Grotelüschen: 75. Geburtstag. Stephen Hawking Superstar. (https://www.deutschlandfunk.de/75-geburtstag-stephen-hawking-superstar.740.de.html?dram:article_id=375293) Bei: Deutschlandfunk – „Wissenschaft im Brennpunkt“ vom 8. Januar 2017.

9 Weblinks Commons: Stephen Hawking (https://commons.wikimedia.org /wiki/Category:Stephen_Hawking?uselang=de) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien Wikiquote: Stephen Hawking – Zitate

Literatur von und über Stephen Hawking (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch& query=118761285) im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek Werke von und über Stephen Hawking (https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/entity/118761285) in der Deutschen Digitalen Bibliothek Stephen Hawkings Website (http://www.hawking.org.uk/) (englisch) Hawking, Stephen W. (http://inspirehep.net/author/profile/S.W.Hawking.1) bei SPIRES John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Stephen William Hawking. (http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk /Biographies/Hawking.html) In: MacTutor History of Mathematics archive. Mitschnitte von zahlreichen Vorträgen Stephen Hawkings (http://homer2.kitp.ucsb.edu/cgi-bin/rcarini /search.py?field=&min_scope=0&since_year=1997&inst=&title_words=&speaker=Stephen%20Hawking) am Kavli Institute for Theoretical Physics, Santa Barbara

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Vortrag von Stephen Hawking: „Asking big questions about the universe“ (https://www.ted.com/talks /stephen_hawking_asks_big_questions_about_the_universe) Stephen Hawking (https://www.imdb.com/name/nm0370071/) in der Internet Movie Database (englisch)

10 Einzelnachweise

1. Stephen Hawking: Properties of expanding universes (doctoral thesis). (https://www.repository.cam.ac.uk/handle /1810/251038?sequence=7&isAllowed=y) In: repository.cam.ac.uk. Cambridge University, abgerufen am 15. Juni 2018 (englisch). 2. Michael White, John Gribbin: Stephen Hawking. Joseph Henry Press, 2002, S. 6. 3. Stephen Hawking (https://genealogy.math.ndsu.nodak.edu/id.php?id=78459) im Mathematics Genealogy Project (englisch) 4. Stephen Hawking: Properties of Expanding Universes. University of Cambridge, 1966, OCLC 62793673 (https://worldcat.org/oclc/62793673). 5. Kevin C. Knox: From Newton to Hawking. Cambridge University Press, 2003, ISBN 0-521-66310-5, S. 426 (eingeschränkte Vorschau (https://books.google.de/books?id=8cPOICm5I5IC&pg=PA426#v=onepage) in der Google-Buchsuche). 6. Stephen Hawking gibt Lehrstuhl auf. (http://derstandard.at/fs/1254310264720/Stephen-Hawking-gibt-Lehrstuhl- auf) In: derStandard.at. 30. September 2009, abgerufen am 30. September 2009. 7. Brief Biography. (http://www.hawking.org.uk/about-stephen.html) In: Hawking.org. Abgerufen am 28. August 2018. 8. Zuerst in einem Vortrag auf einer Konferenz der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften im Vatikan 1982. Hartle und Hawking veröffentlichten ihre Arbeit unter dem Titel Wave function of the universe. In: Physical Review D. Band 12, 1983, S. 2960. 9. Hawking in: Hawking, Penrose: Raum und Zeit. rororo, 1998, S. 111. 10. Hawking: Information loss in black holes. (http://arxiv.org/abs/hep-th/0507171) In: Physical Review. Band 72, 2005, S. 084013 11. Hawking: Particle creation by black holes. In: Communications in Mathematical Physics. Band 43, 1975, S. 199. 12. Hawking: Breakdown of predictability in gravitational collapse. In: Physical Review D. Band 14, 1976, S. 2416. 13. Leonard Susskind: 20 years of debate with Stephen. (http://arxiv.org/abs/hep-th/0204027) In: Gibbons, Shellard, Rankin: The future of theoretical physics. Cambridge University Press, 2003. 14. Sasha Haco, Stephen W. Hawking, Malcolm J. Perry, Andrew Strominger: Black Hole Entropy and Soft Hair. (https://arxiv.org/abs/1810.01847) In: Cornell Universtiy Library. 9. Oktober 2018, abgerufen am 11. Oktober 2018. 15. Ian Sample: Stephen Hawking’s final scientific paper released. (https://www.theguardian.com/science/2018/oct /10/stephen-hawkings-final-scientific-paper-released) In: Theguardian.com. 10. Oktober 2018, abgerufen am 11. Oktober 2018. 16. Zitiert aus: Stephen Hawking: Eine kurze Geschichte der Zeit. Kap. 8. 17. Riskante Kontakte: Stephen Hawking warnt vor Aliens. (http://www.handelsblatt.com/technologie/forschung /riskante-kontakte-stephen-hawking-warnt-vor-aliens;2568437) In: Handelsblatt.com. HB London, 26. April 2010, abgerufen am 3. Oktober 2010. 18. Jonathan Leake: Don’t talk to aliens, warns Stephen Hawking. (http://www.timesonline.co.uk/tol/news/science /space/article7107207.ece#cid=OTC-RSS&attr=797084) In: timesonline.co.uk. The Sunday Times, 25. April 2010, abgerufen am 3. Oktober 2010 (englisch). 19. CNN Larry King live: Stephen Hawking’s Warning on Space Aliens. (http://transcripts.cnn.com/TRANSCRIPTS /1004/30/lkl.01.html) In: transcripts.cnn.com. CNN, 30. April 2010, abgerufen am 3. Oktober 2010 (englisch, Transkription von TV-Beitrag). 20. Stephen Hawking: Mensch muss zum Überleben den Weltraum besiedeln. (https://web.archive.org /web/20121224104055/http://www.google.com/hostednews/afp/article /ALeqM5iIsGOz6RUAHcVTJuRNbm2JeInC_g) (Memento vom 24. Dezember 2012 im Internet Archive). AFP über Google News, 9. August 2010, abgerufen am 26. August 2010. 21. Stephen Hawking: mankind must move to outer space within a century. (https://web.archive.org /web/20100811080007/http://www.telegraph.co.uk/science/space/7935505/Stephen-Hawking-mankind-must- move-to-outer-space-within-a-century.html) In: Telegraph.co.uk. 9. August 2010, archiviert vom Original (https://tools.wmflabs.org/giftbot/deref.fcgi?url=http%3A%2F %2Fwww.telegraph.co.uk%2Fscience%2Fspace%2F7935505%2FStephen-Hawking-mankind-must-move-to- outer-space-within-a-century.html) am 11. August 2010; abgerufen am 28. August 2018.

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Kosmologie

Die Kosmologie (griechisch κοσμολογία, kosmología, „die Lehre von der Welt“) beschäftigt sich mit dem Ursprung, der Entwicklung und der grundlegenden Struktur des Kosmos sowie mit dem Universum als Ganzes. Sie ist ein Teilgebiet der Astronomie, das in enger Beziehung zur Astrophysik steht.

Die Kosmologie beschreibt das Universum mittels physikalischer Gesetzmäßigkeiten. Dabei ist besonders die heute beobachtete, im Nahbereich „klumpige“ Verteilung der Galaxien und Galaxienhaufen mit großen dazwischenliegenden Leerräumen (Voids) im Gegensatz zur räumlichen Homogenität auf größeren Skalen zu verstehen.[1][2][3] Die Aufnahme Hubble Ultra Deep Field zeigt Galaxien Weiterhin muss die Kosmologie die insgesamt geringe verschiedenen Alters, Größe, Form. Die kleinsten, rotesten Galaxien, gehören zu den am weitesten Raumkrümmung, die zeitlich unterschiedlichen entfernten bekannten Galaxien. Diese Galaxien sind in Strukturen (Strahlung, Quasare, Galaxien), die einem Stadium zu sehen, als das Universum 800 kosmische Hintergrundstrahlung, die als Expansion des Millionen Jahre alt war. Universums gedeutete Rotverschiebung des Lichts, die numerischen Werte der Naturkonstanten und die Häufigkeit der chemischen Elemente im Universum zusammenfassend beschreiben.

Inhaltsverzeichnis

Standardmodell Dichtefluktuationen Häufigkeit der Elemente Kosmische Hintergrundstrahlung Expansion des Universums Entwicklung des Universums Dunkle Materie Steady-State-Theorie Geschichte der Kosmologie Anfänge und ptolemäisches Weltbild Die kopernikanische Wende Von Götterwelt und Mythos zur Naturwissenschaft Überlegungen zur fernen Zukunft der Kosmologie

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Literatur Fachliteratur Populäre und speziellere Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Standardmodell → Hauptartikel: Urknall und Lambda-CDM-Modell Das Standard- oder Urknallmodell sieht den Beginn des Universums in einem nahezu unendlich dichten Zustand, von dem aus es sich in einer Urknall genannten Expansion zum heutigen Zustand entwickelte, wobei sich der heute beobachtbare Kosmos von einer beinahe punktförmigen Ausdehnung auf einen Radius von mehr als 45 Mrd. Lichtjahren aufblähte.[4][5] Es beruht wesentlich auf der allgemeinen Relativitätstheorie und wird durch Beobachtungen gestützt:

1.1 Dichtefluktuationen

Die über verschiedene Längenskalen gemittelte Dichte zeigt unterschiedlich starke Schwankungen. Auf der Längenskala von 10.000 Megaparsec (Mpc) betragen die Schwankungen weniger als 1 %, während auf Skalen von 100 Mpc bis 1 Mpc die Strukturen immer klumpiger werden.[6] Zu den größten Strukturen gehören die Sloan Great Wall mit einer Länge von gut 400 Megaparsec[7] und die bisher nur durch ein gutes Dutzend GRBs markierte Hercules–Corona Borealis Great Wall mit einer Ausdehnung von 2000 bis 3000 Mpc.[8]

Die heute zu beobachtenden Schwankungen sollen sich aus Quantenfluktuationen während der Inflation, also kurz nach dem Beginn der Zeit, entwickelt haben, wobei die Entwicklung auf großen Skalen langsamer fortschreitet als auf kleineren Skalen.

1.2 Häufigkeit der Elemente

In der primordialen Nukleosynthese (englisch Big Bang Nucleosynthesis) kurz nach dem Urknall (10−2 s) war das Universum so heiß, dass Materie in Quarks und Gluonen aufgelöst war. Durch die Expansion und Abkühlung des Universums entstanden Protonen und Neutronen. Nach einer Sekunde verschmolzen aus Protonen und Neutronen die Kerne leichter Elemente (2H, 3He, 4He, 7Li). Dieser Prozess endete nach etwa drei Minuten.[9] Es wurden also die relativen Häufigkeiten dieser leichten Elemente schon vor der Bildung der ersten Sterne weitgehend festgelegt.

1.3 Kosmische Hintergrundstrahlung

1946 von George Gamow postuliert, wurde der englisch cosmic microwave background (CMB) 1964 durch Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson entdeckt – mit einer mittleren Temperatur von 2,725 Kelvin.[7] Die Hintergrundstrahlung stammt aus dem Zeitraum 300.000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum etwa ein Tausendstel seiner heutigen Größe hatte. Das ist der Zeitpunkt, zu dem das Weltall transparent wurde, vorher bestand es aus undurchsichtigem ionisiertem Gas. Messungen beispielsweise durch COBE, BOOMERanG, WMAP, Planck- Weltraumteleskop.

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1.4 Expansion des Universums

Edwin Hubble konnte 1929 die Expansion des Weltalls nachweisen, da Galaxien mit wachsender Entfernung eine zunehmende Rotverschiebung in den Spektrallinien zeigen. Proportionalitätsfaktor ist die Hubble-Konstante H, deren Wert bei 67,74 (± 0,46) km/s Mpc−1 angenommen wird (Stand: 2016). H ist keine Konstante, sondern verändert sich mit der Zeit – invers proportional zum Alter des Universums. Wir stehen nicht im Mittelpunkt der Expansion – der Raum selbst dehnt sich überall gleichmäßig aus (isotropes Universum). Durch Zurückrechnen der Expansion wird das Alter des Universums bestimmt. Ist die Hubble-Konstante (siehe Hubble-Zeit) korrekt, so liegt es bei etwa 13,7 Milliarden Jahren. Aufgrund der bisher von der Sonde WMAP gewonnenen Daten und Supernova-Beobachtungen wird inzwischen ein offenes, beschleunigt expandierendes Universum mit einem Alter von 13,7 Milliarden Jahren angenommen.

2 Entwicklung des Universums

Nach dem Standardmodell der Kosmologie ergibt sich grob folgender Ablauf.

Planck-Ära; bis 10−43 Sekunden; alle vier Kräfte noch vereint; Inflationäre Phase auch GUT-Ära; endet nach 10−33s bis 10−30 Sekunden; extreme Expansion um einen Faktor zwischen 1030 und 1050; Quark-Ära; bis 10−7 Sekunden; es bilden sich Quarks, Leptonen und Photonen; das Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie entsteht in der Baryogenese; Hadronen-Ära; bis 10−4 Sekunden; Protonen, Neutronen und deren Antiteilchen entstehen; außerdem Myonen, Elektronen, Positronen, Neutrinos und Photonen; Lepton-Ära; bis zehn Sekunden; Myonen zerfallen, Elektronen und Positronen annihilieren; Primordiale Nukleosynthese; bis drei Minuten; Wasserstoff, Helium, Lithium entstehen; Strahlungs-Ära; etwa 300.000 Jahre; Materie-Ära; bis heute; Universum wird durchsichtig, Galaxien entstehen. Wichtige Instrumente zur Erforschung des Universums werden heute von Satelliten und Raumsonden getragen: Das Hubble-Weltraumteleskop, Chandra, Gaia und Planck.

Zur Erklärung der beobachteten Expansion und der flachen Geometrie des Universums im Großen wird das Urknallmodell heute ergänzt nach Ideen von Alan Guth, dass es durch eine Symmetriebrechung in der Frühzeit des Universums zu einer sehr starken kurzzeitigen Expansion kam, welche die Gleichförmigkeit des Universums am Rand des beobachtbaren Bereiches (Horizont) erklärt. Die größte Herausforderung an die kosmologische Theorie stellt das Missverhältnis zwischen beobachtbarer Materie und deren Verteilung sowie der beobachteten mittleren Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums dar. Die übliche Erklärung macht für die nicht mittels elektromagnetischer Strahlung beobachtbaren Anteile der benötigten Materiedichte Dunkle Materie (mit 23 %) und Dunkle Energie (mit 73 %) verantwortlich.

Diese Anteile sind zeitabhängig: Nach der strahlungsdominierten Ära in der Frühzeit des Universums folgte die Materie-Ära, in der die Materie den größten Anteil stellte. Diese Ära endete, als das Universum etwa 10 Milliarden Jahre alt war; seitdem macht die Dunkle Energie den größten Teil aus. Dementsprechend änderte sich der zeitliche Verlauf der Expansion: Bis zum Ende der Materie-Ära war sie abgebremst, seither erfolgt die Expansion beschleunigt. Dieser Übergang kann durch Beobachtung von Supernovae über einen weiten Entfernungsbereich direkt und modellunabhängig nachvollzogen werden.[10]

2.1 Dunkle Materie

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Teilweise wird vermutet, dass es sich bei der Dunklen Materie um die supersymmetrischen Partner der bereits bekannten Elementarteilchen handelt; solche Teilchen werden – unabhängig von der Kosmologie – von manchen Elementarteilchenphysikern postuliert. Sofern es sie gibt, könnten sie aufgrund ihrer erwarteten Energieniveaus mit den verfügbaren Teilchenbeschleunigern eventuell innerhalb der nächsten Jahre, bis zum Jahr 2030 experimentell nachgewiesen werden. Alternativ dazu wurde eine Veränderung der einsteinschen Gravitationsgleichungen zur Erklärung vorgeschlagen.

3 Steady-State-Theorie

Die Steady-State-Theorie (stationärer Zustand) wurde 1949 durch Fred Hoyle, Thomas Gold und anderen als Alternative zur Urknalltheorie entwickelt. Während der 1950er und bis in die 1960er Jahre hinein wurde diese Theorie von den meisten Kosmologen als mögliche Alternative akzeptiert.

Die „Steady-State-Theorie“ wurde aufgrund von Berechnungen postuliert, die zeigten, dass ein rein statisches Universum mit den Annahmen der allgemeinen Relativitätstheorie nicht verträglich wäre. Zudem zeigten Beobachtungen von Edwin Hubble, dass das Universum expandiert. Die Theorie postuliert nun, dass das Universum sein Aussehen nicht ändert, obwohl es größer wird. Dazu muss ständig Materie neu gebildet werden, um die durchschnittliche Dichte gleich zu halten. Da die Menge der neu zu bildenden Materie sehr klein ist (nur einige hundert Wasserstoffatome pro Jahr in der Milchstraße), kann die Neubildung von Materie nicht direkt beobachtet werden. Obwohl diese Theorie den Energieerhaltungssatz verletzt, hatte sie unter anderem die „attraktive“ Eigenschaft, dass das Universum keinen Anfang hat und Fragen nach dem Vorher oder nach dem Grund des Beginns der Expansion überflüssig sind.

Die Schwierigkeiten dieser Theorie begannen in den späten 1960er Jahren. Beobachtungen zeigten, dass sich das Universum zeitlich tatsächlich verändert, die Stationaritätsbedingung also explizit verletzt ist: Quasare und Radiogalaxien wurden nur in weit entfernten Galaxien gefunden. Halton Arp interpretierte die vorliegenden Daten seit den 1960er Jahren anders und gab an, dass es Quasare im nahe liegenden Virgohaufen gäbe. Der Niedergang der Steady-State-Theorie wurde beschleunigt durch die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung, welche von der Urknall-Theorie vorausgesagt worden war.

Seitdem gilt nicht die Steady-State-Theorie, sondern die Urknalltheorie bei der Mehrheit der Astronomen als erfolgreiches Standardmodell der Kosmologie. In den meisten Publikationen über Astrophysik wird sie implizit vorausgesetzt.

4 Geschichte der Kosmologie Siehe auch: Liste bedeutender Kosmologen

4.1 Anfänge und ptolemäisches Weltbild

Aufzeichnungen von mythischen Kosmologien sind aus China (I Ging, Buch der Wandlungen), aus Babylon (Enuma Elish) und Griechenland (Theogonie des Hesiod) bekannt. Kosmologische Vorstellungen hatten in der chinesischen Kultur besonders im Daoismus und Neokonfuzianismus einen hohen Stellenwert. Die babylonischen Mythen – welche vermutlich auf ältere sumerische Mythen zurückgehen und ihrerseits wieder Vorlage für die biblische Genesis sein dürften – und Himmelsbeobachtungen haben wahrscheinlich die späteren griechischen kosmologischen Vorstellungen beeinflusst, die zur Grundlage der mittelalterlichen abendländischen Kosmologie wurden. Kosmologische

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Aufzeichnungen erfolgten nicht nur seitens der babylonischen, sondern seitens der ägyptischen Priesterschaft.[11] In den Pyramidentexten wird die Götterwelt mit kosmischen Wesenheiten in Verbindung gebracht, die hauptsächlich auf die Sonne bezogen sind, aber auch auf den Mond und zahlreiche Gestirne. Es wird damit ein astronomischer Hintergrund deutlich.[12] Dieser geht aus dem Relief des Codex Hammurapi hervor, der den kosmopolitisch denkenden König vor dem thronenden Sonnengott zeigt.

Frühere Kosmologien unterlagen dem Prinzip Aufzeichnung astronomischer Daten und anschließendes Deuten der Daten. Aus den Deutungen und Prophezeiungen entwickelten sich die Mythologien. Zusätzlich stellten die astronomischen Aufzeichnungen nützliche Angaben für die historischen Kalender dar, z. B. Ur-3 Kalender, mit deren Hilfe die Abläufe in der Landwirtschaft geordnet wurden. Bei den griechischen Gelehrten Thales von Milet, vor allem bei Anaximander (6. Jahrhundert Das Relief im oberen Teil der Stele zeigt Ḫammurapi vor dem v. Chr.), begann der Prozess der Rationalisierung. Anaximander entwarf thronenden Sonnen-, Wahrheits- erstmals ein Weltbild, welches auf gesetzmäßigen kausalen und Gerechtigkeitsgott Šamaš Zusammenhängen basierte und den Himmelsobjekten eine physikalische Natur zuordnete. Nach Anaximander sei das unendliche Universum die Quelle einer unendlichen Zahl von Welten, von denen die erlebte Welt nur eine sei, die sich abgespalten habe und ihre Teile durch Drehbewegung gesammelt habe. In die gleiche Richtung gingen die kosmologischen Entwürfe der Atomisten Demokrit und Anaxagoras.

Anaximenes arbeitete die Ideen von Anaximander weiter aus und sah dabei die Luft als Urmaterie an. Pythagoras – für den alle Dinge in Wirklichkeit Zahlen oder Zahlenverhältnisse waren – vertrat die Auffassung, dass der Himmel das Unendliche eingeatmet habe, um Gruppen von Zahlen zu bilden.

Eine weitere wichtige Entwicklung war das erste historisch überlieferte Schleifenbahn eines Planeten nach System, in dem die Erde nicht im Zentrum stand, das von Philolaos, einem der Epizykeltheorie Pythagoreer, im 5. Jahrhundert v. Chr. entworfen wurde. Ein weiterer Pythagoreer, Archytas von Tarent, gab ein Argument für die Unendlichkeit des Kosmos („Stab des Archytas“).

In der Kosmologie Platons (5./4. Jahrhundert v. Chr.), die er im Timaios schildert, beschrieb er die Himmelsobjekte als von personalen, mit Verstand ausgerüstete göttliche Wesen. Die Erde war in Platons Vorstellung eine Kugel, die im Zentrum des Kosmos ruhte.

Platons Schüler Aristoteles widersprach in seiner Kosmologie teilweise der Auffassung seines Lehrers hinsichtlich der göttlichen Natur von Himmelsobjekten. Die Himmelskörper nennt er göttlich und mit Intellekt begabt; sie bestehen aus dem „fünften Element“ und werden von der „ersten Philosophie“ erforscht.[13] Die Bewegungen der Himmelskörper und -sphären werden letztlich von einem ersten unbewegten Beweger (im Sinne von Veränderer) hervorgerufen. Aristoteles vertrat ein Modell des Universums, welches ein Zentralfeuer annahm (er meinte damit

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explizit nicht die Sonne), um welches die Himmelskörper in Kreisen liefen.[14]

Eudoxos von Knidos entwarf Anfang des 4. Jahrhunderts v. Chr. ein Sphärenmodell, das von Kallippos weiterentwickelt wurde und erstmals die retrograden Schleifenbewegungen der Planeten beschreiben konnte. Davon wurden das aristotelische und das ptolemäische Weltbild beeinflusst. Messungen von Eratosthenes, der im 3. Jahrhundert v. Chr. den Umfang der Erde mit guter Genauigkeit bestimmte, und von Aristyllus und Timocharis zeigten Abweichungen der Planetenbewegungen von den nach Eudoxos' Methode berechneten Positionen. Apollonios von Perge entwickelte im 3. Jahrhundert v. Chr. eine Methode der Berechnung von Planetenbahnen mithilfe von Epizykeln, er ließ Kreisbewegungen der Planeten zu, deren Mittelpunkt selbst wieder auf einer Kreisbahn lag.

Ein heliozentrisches Weltmodell vertrat Aristarchos von Samos (3./2. Jahrhundert v. Chr.). Er wurde deshalb der Gottlosigkeit beschuldigt; sein Weltmodell konnte sich nicht durchsetzen.

Ptolemäus beschrieb im 2. Jahrhundert in seinem Almagest eine geozentrische Kosmologie, welche mit den meisten Beobachtungen seiner Zeit in Einklang zu bringen war und bis zur Durchsetzung des kopernikanischen Weltbildes allgemein anerkannt wurde.

Siehe auch: Kosmologie des Mittelalters und Kopernikanische Wende

4.2 Die kopernikanische Wende

Nikolaus Kopernikus schuf in seinem 1543 erschienenen Buch De revolutionibus orbium coelestium das erste Weltbild, das in seiner Vollständigkeit und Genauigkeit dem ptolemäischen System gleichkam, aber wesentlich einfacher aufgebaut war. Wichtig an dem kopernikanischen System ist die Annahme, dass auch die Erde nur ein Planet der Sonne ist, also keine Sonderstellung mehr genießt. Im heliozentrischen Weltall des Kopernikus bewegen sich die Planeten auf Kombinationen von gleichförmigen Kreisbewegungen um einen Punkt, der nahe der Sonne liegt und auch von dieser umkreist wird.[15]

Das von Kopernikus beschriebene Universum war ebenso wie das ptolemäische durch eine materielle Fixsternsphäre begrenzt, die aber, um das Fehlen einer beobachtbaren Fixsternparallaxe erklären zu können, viel größer angenommen werden musste als früher gedacht. Dabei hatte schon Nikolaus von Kues (1401–1464) den wichtigen Gedanke eines unbegrenzten Universums ohne bestimmten Mittelpunkt als Ort für die Erde vorweggenommen. Thomas Digges (1576, A Perfit Description of the Seite aus Copernicus' Manuskript Caelestiall Orbes) vertrat ein modifiziertes kopernikanisches Weltbild ohne von De revolutionibus orbium coelestium materielle Fixsternsphäre mit unendlichem euklidischen Raum. Von Giordano Bruno (1548–1600) wurde ein unendliches Universum mit unendlich vielen Sonnen und Planeten postuliert, in dem die beobachteten Fixsterne ferne Sonnen sind. Aufgrund dessen und anderer Aussagen, die den katholischen Glaubensgrundsätzen widersprachen, wurde Bruno als Ketzer verurteilt und auf dem Scheiterhaufen hingerichtet.

Weitere wichtige Gründe für die Abkehr vom ptolemäischen Weltbild waren die Beobachtungen von Tycho Brahe, dass die Supernova von 1572 und der Komet von 1577 sich außerhalb der Mondbahn befinden mussten, womit die

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Unveränderlichkeit des Himmels, wie von Aristoteles gelehrt, widerlegt war. Tycho Brahe steigerte die Präzision der Planetenbeobachtung erheblich. Aufgrund seiner genaueren Beobachtungsdaten entwickelte sein Assistent Johannes Kepler ein Weltbild, in dem jeder Planet, auch die Erde, mit variabler Geschwindigkeit auf einer Ellipse um die ruhende Sonne läuft, anstatt, wie von Kopernikus angenommen, auf einer Kombination mehrerer gleichförmig durchlaufener Kreise um einen Punkt in der Nähe der Sonne. Kepler formulierte die Gesetze für die Planetenbewegung, die heute als die keplerschen Gesetze bezeichnet werden, und betrachtete die Sonne als Quelle einer magnetischen Kraft, die die Planeten auf ihren Bahnen bewegt und ihnen dabei ihre variable Geschwindigkeit erteilt. Er wandte sich damit einem mechanistischen Bild der Planetenbewegung zu, in dem die Planeten nicht mehr wie bei Ptolemäus beseelt waren. Berechnungen der Planetenpositionen wurden durch Keplers heliozentrisches System ca. 10fach genauer als vorher bei Kopernikus und Ptolemäus. Allerdings nahm Kepler wieder ein endliches Universum an und belegte dies durch Argumente, die später als olberssches Paradoxon bekannt wurden. Weiter gestützt wurde das kopernikanische System durch Galileo Galilei, der mit seinem neuartigen Teleskop die Jupitermonde und auf der Mondoberfläche Gebirge und ihre Schatten entdeckte, wobei die Fixsterne aber weiterhin punktförmig erschienen.[15]

Durch Isaac Newton (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, 1687) wurde die Kosmologie erstmals mit einer ausgearbeiteten Mechanik verknüpft. Mit seinen Begriffen von Kraft und Trägheit sowie dem Postulat einer allgemeinen Gravitation brachte Newton eine Physik in die Kosmologie, in der gleiche Gesetze für himmlische (Planetenbewegung) und irdische Bereiche (Schwerkraft) galten. Ein wichtiger Schritt in dieser Entwicklung war die vorausgegangene Entwicklung der Mechanik, insbesondere die Vorbereitung des Trägheitsbegriffes (Galilei, Descartes). Die newtonsche Himmelsmechanik erlaubte die Betrachtung der gegenseitigen Bahnstörungen der Planeten aufgrund ihrer wechselseitigen Gravitation und führte im 18. Jahrhundert mit wachsenden mathematischen Kenntnissen zu einer weiteren Steigerung der Genauigkeit um etwa das 50fache. Demnach ist die Planetenbewegung nicht mehr allein durch Einwirkung der Sonne gegeben, vielmehr bewegen sich alle Körper, auch die Sonne, unter dem Einfluss der gegenseitigen Kräfte um den gemeinsamen Schwerpunkt des Sonnensystems (Baryzentrum), der maximal einige Sonnenradien vom Sonnenmittelpunkt entfernt liegt.[15]

Im 18. Jahrhundert hielt Thomas Wright die Sonne nicht für den Mittelpunkt des Weltalls, sondern für einen Fixstern unter vielen. Er wies die Annahme einer homogenen Sternverteilung zurück und identifizierte die Milchstraße als aus Einzelsternen bestehende Scheibe, in deren Ebene sich die Sonne befindet. Er betrachtete die von Astronomen beobachteten „Nebel“ als andere Galaxien. Immanuel Kant entwickelte 1755 in der Allgemeinen Naturgeschichte und Theorie des Himmels nicht nur eine Kosmologie ähnlich der von Thomas Wright, sondern eine Kosmogonie, in der eine anfangs chaotisch verteilte Materie sich unter Gravitationswirkung zu den beobachteten Himmelskörpern zusammenballt. Ein ähnliches Entwicklungsschema wurde von Laplace entwickelt. Der Astronom Wilhelm Herschel versuchte durch Klassifizierung der Sterne und Galaxien ein chronologisches Entwicklungsschema abzuleiten.

4.3 Von Götterwelt und Mythos zur Naturwissenschaft

Die Übergänge von der Philosophie zur Naturwissenschaft erfolgten je nach unterschiedlicher Haltung zur Metaphysik.[11] Allerdings ist der Kosmos in der Philosophie als Urbild und Vorbild benutzt worden, um die einem Menschen angemessene Handlungsweise darzustellen. Die harmonische Ordnung des Weltalls war für die griechische Philosophie beispielgebend und diente sowohl als Ideal eines kontemplativen Lebens als insbesondere dem Ideal der wissenschaftlichen Einstellung, dem Bios theoretikos. Es war möglich sich dieser kosmischen Ordnung durch Mimesis anzupassen, wie bei der aus griechischer Antike herrührenden Artes liberales. Die Kräfte, die in der griechischen kosmologischen Tradition als Götter und übermenschliche Gewalten aufgefasst wurden, hat die Philosophie später als

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Kräfte der Seele angesehen.[16] Daher rührte die Verbindung und teilweise Gleichsetzung von Astronomie und Astrologie bis ins späte Mittelalter und darüber hinaus bis ins 18. Jahrhundert. Hannah Arendt sieht noch im Uhrengleichnis ein ähnliches Weltbild, das aufgrund unvollkommener Naturkenntnisse zur Subjekt-Objekt-Spaltung neigt.[17] Entsprechende Mystifizierungen erklären den Versuch einer Überwindung dieser Spaltung und bedingen den von Jürgen Habermas kritisierten „objektivistischen Schein“.[16] Kosmos als griechisches Wort, das so viel wie Schmuck, Zierde, Ordnung, Einteilung, Einrichtung, Bauart Weltordnung und Weltall bedeutet, besitzt einerseits ästhetische und andererseits technisch- Die kontemplative Betrachtung der Natur und insbesondere des praktische Aspekte.[18] Dieser Begriff vermittelt die für griechische Kosmos war in der griechischen Wertvorstellungen der Beschäftigung mit dem Schönen passende Kultur beispielgebend für den Bios Rahmenvorstellung, die der alten Ontologie zugrunde lag und eine Art von theoretikos. – C. Flammarion, sakraler Haltung einschloss.[16] Hieran mag der nachfolgende kantsche Holzschnitt, Paris 1888, Kolorit : „Beschluss“ anknüpfen: Heikenwaelder Hugo, Wien 1998

„Zwei Dinge erfüllen das Gemüt mit immer neuer und zunehmenden Bewunderung und Ehrfurcht, je öfter und anhaltender sich das Nachdenken damit beschäftigt: Der bestirnte Himmel über mir und das moralische Gesetz in mir.“ – I K: KpV A288

5 Überlegungen zur fernen Zukunft der Kosmologie

Die aktuelle Kosmologie ist wesentlich abhängig von Informationen, die aus dem Universum selbst gewonnen wurden (Existenz anderer Galaxien, Rotverschiebung, Hintergrundstrahlung, Elementhäufigkeiten usw.). Solche Informationsquellen werden im Laufe der Zeit durch die Expansion des Universums verloren gehen.[19] In ferner Zeit (> 100 Mrd. Jahre) werden Wissenschaftler aus ihren Beobachtungen auf ein Bild des Universums schließen, das dem unseren vom Anfang des letzten Jahrhunderts ähnelt: Ein statisches, aus einer Galaxie bestehendes Universum ohne Urknall.[20] Zur Begründung wird angeführt:

Der Ereignishorizont dehnt sich zwar fortwährend aus, wird jedoch im Vergleich zur Ausdehnung des Universums immer kleiner. Jenseits gelegene Objekte, z. B. andere Galaxien, sind dann der Beobachtung entzogen. Die kosmische Hintergrundstrahlung wird immer langwelliger. Bei einer Wellenlänge von 300 Kilometer ist sie nicht mehr in der Lage, in die Milchstraße einzudringen, sie wird von deren Staub reflektiert. Durch die fortwährende Nukleosynthese in den Sternen werden die Spuren der primordialen Nukleosynthese immer mehr verwischt. Der Anteil des Heliums im Universum wird von 24 % (primordial) über 28 % (heute) bis auf 60 % (in einer Billion Jahren) steigen. Milchstraße, Andromedanebel und einige kleinere, nahegelegene Galaxien werden sich zu einer einzigen Riesengalaxie vereinigen. Auf längeren Zeitskalen trifft das für alle Galaxien in einem Supergalaxienhaufen zu (in unserem Fall: dem Laniakea-Supercluster). All dies führt dazu, dass es in 100 Milliarden Jahren für einen Beobachter in diesem Supercluster so aussieht, als würde dieser das gesamte Universum darstellen. Es können keine Rückschlüsse mehr auf den Urknall gezogen werden. Astronomen, die eventuell leben, würden somit ein gänzlich anderes Bild von Aufbau und Entwicklung des Universums bekommen als zur Zeit lebende. Dies hat zu der Frage geführt, inwieweit ein solcher Informationsverlust unter Umständen bereits eingetreten ist, und damit zur Frage nach der Zuverlässigkeit heutiger kosmologischer Theorien. Immerhin beinhalten diese mit der inflationären Phase bereits einen solchen Informationsverlust, als kurz nach dem Urknall weite Bereiche des Universums nach jenseits des Beobachtbaren verschoben wurden.

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6 Literatur

6.1 Fachliteratur

Bernulf Kanitscheider: Kosmologie, Geschichte und Systematik in philosophischer Perspektive. Reclam, 1984. John Leslie: Cosmology – A philosophical survey. In: Philosophia 24/1-2 (1994), 3-27 (Mit weiterer Literatur) Dierck-Ekkehard Liebscher: Kosmologie – Einführung für Studierende der Astronomie, Physik und Mathematik. J. A. Barth Verlag, Leipzig und Heidelberg 1994, ISBN 3-335-00396-9. Peter Schneider: Einführung in die Extragalaktische Astronomie und Kosmologie. Springer, Dezember 2005, ISBN 3-540-25832-9. Wolfgang Stegmüller: Hauptströmungen der Gegenwartsphilosophie, Band III Kapitel 1 (Evolution des Kosmos), Kröner, 1987. Albrecht Unsöld, Bodo Baschek: Der neue Kosmos. Springer-Verlag, ISBN 3-540-42177-7. Scott Dodelson: Modern Cosmology. Academic Press, ISBN 0-12-219141-2. Steven Weinberg: Cosmology. Oxford University Press, 2008, ISBN 978-0-19-852682-7. Steven Weinberg: Gravitation and cosmology- Principles and applications of the general theory of relativity. Wiley, New York 1972. ISBN 0-471-92567-5 Helge Kragh: Conceptions of cosmos – from myths to the accelerating universe – a history of cosmology. Oxford Univ. Press, Oxford 2007, ISBN 0-19-920916-2 Andrew Liddle: Einführung in die moderne Kosmologie. Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40882-5. Gerhard Börner, Das neue Bild des Universums – Quantentheorie, Kosmologie und ihre Bedeutung. Pantheon, München 2009, ISBN 3-570-55077-X

6.2 Populäre und speziellere Literatur

Harry Nussbaumer: Das Weltbild der Astronomie. 2007, ISBN 978-3-7281-3106-5, 2. erw. und akt. Auflage. vdf Hochschulverlag. Simon Singh: Big Bang – Der Ursprung des Kosmos und die Erfindung der modernen Naturwissenschaft. Hanser, 2005. Rüdiger Vaas: Tunnel durch Raum und Zeit, Franckh-Kosmos, Stuttgart 2006 (2. Aufl.), ISBN 3-440-09360-3. Gabriele Veneziano: Die Zeit vor dem Urknall. In: Spektrum der Wissenschaft, August 2004, S. 30–39, ISSN 0170-2971. Steven Weinberg: Die ersten drei Minuten. Piper, München 1977. Fred Hoyle (et al.): A different approach to cosmology. Cambridge Univ. Pr., Cambridge 2001, ISBN 0-521-66223-0. Fred Adams, Greg Laughlin: Die fünf Zeitalter des Universums. Eine Physik der Ewigkeit. dtv, 2002, ISBN 3-423-33086-4. Lawrence Krauss: A Universe from Nothing. Free Press, Simon & Schuster, 2012, ISBN 978-1-4516-2445-8.

7 Weblinks Portal: Astronomie – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Astronomie Commons: Kosmologie (https://commons.wikimedia.org /wiki/Category:Cosmology?uselang=de) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien Wiktionary: Kosmologie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Kurze Einführung in die Kosmologie (http://www.astro.uni-bonn.de/~peter/cosmo_short.pdf) (pdf: 2,9 mb) Eine Vorlesungsreihe über Kosmologie in 15 Kapiteln (zur Auswahl abwärts gehen!) (http://www.physik.uni- regensburg.de/forschung/gebhardt/gebhardt_files/skripten/index.html) John Leslie: Cosmology and Theology. (http://plato.stanford.edu/archives/fall1998/entries/cosmology-theology/) In:

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Edward N. Zalta (Hrsg.): Stanford Encyclopedia of Philosophy. George F. R. Ellis: Issues in the Philosophy of Cosmology (http://www.mth.uct.ac.za/~ellis/enc2.pdf) (PDF; 532 kB) (mit weiterer Literatur) Priester Dimitry Kiryanov, Dr. theol., Dr. phil.: Kosmologie und Schöpfung: die orthodoxe Perspektive (http://www.bogoslov.ru/de/text/253685.html) (in deutscher Übersetzung)

8 Einzelnachweise

1. Robert Osserman, Rainer Sengerling: Geometrie des Universums. Von der Göttlichen Komödie zu Riemann und Einstein, Vieweg, 1. Aufl., 1997, S. 112 2. Hans Joachim Störig: Knaurs moderne Astronomie. Droemer Knaur, 1992, S. 271 3. Hans V. Klapdor-Kleingrothaus, Kai Zuber: Teilchenastrophysik. Teubner, 1997, S. 111 4. Ed Wright: How can the Universe be infinite if it was all concentrated into a point at the Big Bang? (http://www.astro.ucla.edu/~wright/infpoint.html) 5. Davis & Lineweaver: Expanding Confusion (https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310808.pdf#page=3), Fig. 1 6. Ming-Hua Li, Hai-Nan Lin: Testing the homogeneity of the Universe using gamma-ray bursts. Submitted to Astronomy & Astrophysics, arxiv:1509.03027 (https://arxiv.org/abs/1509.03027). 7. Kenneth R. Lang: A Companion to Astronomy and Astrophysics. Chronology and Glossary with Data Tables, Springer, 2006, (a) S. 103, (b) S. 242 8. István Horváth et al.: Possible structure in the GRB sky distribution at redshift two. Astronomy & Astrophysics 561, 2014, doi:10.1051/0004-6361/201323020 (https://doi.org/10.1051/0004-6361%2F201323020). 9. Vgl. Steven Weinberg (Literatur). 10. Riess et al. (2004), Astrophysical Journal 607, 665, bibcode:2004ApJ...607..665R (http://adsabs.harvard.edu /abs/2004ApJ...607..665R) 11. Georgi Schischkoff (Herausgeber): Philosophisches Wörterbuch. Alfred-Kröner, Stuttgart 141982, ISBN 3-520-01321-5, Lexikon-Stichwort „Kosmologie“ S. 376 12. Alexandra von Lieven: Götter / Götterwelt Ägyptens. (http://www.bibelwissenschaft.de/stichwort/19700/) In: Das Bibellexikon. Deutsche Bibelgesellschaft, Januar 2006. 13. Vgl. Jonathan Barnes: Aristoteles. Reclam, Stuttgart 1992, 40 ff, 100 ff 14. John David North: Viewegs Geschichte der Astronomie und Kosmologie. Vieweg, 2001, S. 42 ff. 15. E.J. Dijksterhuis: Die Mechanisierung des Weltbildes. Springer, Berlin 1956. 16. Jürgen Habermas: Erkenntnis und Interesse. In: Technik und Wissenschaft als »Ideologie«. Suhrkamp, Frankfurt, Edition 287, 41970 (11968), [1965 Merkur] zu Stichwort „Kosmologie“, S. (146 f.,) 148 f., 152 f. 17. Hannah Arendt: Vita activa oder vom tätigen Leben. R. Piper, München 31983, ISBN 3-492-00517-9, Stichwort „Mechanistisches Weltbild“ S. 120, 290 f., 305 18. Gustav Eduard Benseler et al: Griechisch-Deutsches Schulwörterbuch. B.G. Teubner, Leipzig 131911; S. 522 19. Lawrence M. Krauss: Robert J. Scherrer: Das kosmische Vergessen. In: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2008. Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, ISSN 0170-2971 20. Lawrence Krauss: A Universe from Nothing, Free Press, Simon & Schuster Inc. Januar 2012, ISBN 978-1-4516-2445-8, S. 119 im Kapitel 7 (S. 105–119): Unsere schreckliche Zukunft.

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Roger Penrose

Sir Roger Penrose OM (* 8. August 1931 in Colchester, Essex) ist ein englischer Mathematiker und theoretischer Physiker, dessen Arbeiten auf den Gebieten der mathematischen Physik und der Kosmologie hoch geachtet sind. Er hat sich auch in zahlreichen populärwissenschaftlichen Büchern zu Themen der Philosophie geäußert.

Inhaltsverzeichnis

Leben Öffentlichkeit Leistungen Physik Mathematik Roger Penrose (2011) Physik und Bewusstsein, Arbeiten zu den Grundlagen der Quantenmechanik Auszeichnungen Veröffentlichungen (Auswahl) Einzelnachweise Weblinks

1 Leben

Roger Penrose ist der Sohn des medizinischen Genetikers Lionel Penrose (Begründer des Colchester Surveys zur Aufdeckung genetischer bzw. Umwelt-Ursachen von geistigen Erkrankungen) und von Margaret Leathes, einer Ärztin. Er ist Bruder des Physikers Oliver Penrose und des zehnfachen (1958–1969) britischen Schachmeisters und Psychologen Jonathan Penrose. Sein Vater wanderte 1939 nach London in Ontario, Kanada, aus (er war dort Direktor der psychiatrischen Klinik am Hospital), wo Penrose die Schule besuchte. 1945 kehrte die Familie nach England zurück, und Penrose besuchte das University College London, wo sein Vater Professor für Genetik war.

Nach dem Bachelor wechselte er an die Universität Cambridge, um in algebraischer Geometrie bei William Vallance Douglas Hodge zu arbeiten, wechselte dann aber zu John Arthur Todd, bei dem er 1957 promovierte. Daneben hörte er auch Physik-Kurse bei Paul Dirac und Hermann Bondi und wurde außerdem stark durch den Kosmologen Dennis Sciama beeinflusst. 1956/57 war er Assistenzprofessor am Bedford College in London, wechselte danach als Research Fellow an das St. John's College in Cambridge. 1959–1961 war er in den USA an der Princeton University und an der Syracuse University, danach 1961–1963 am King's College in Cambridge und 1963/4 als Gastprofessor an der University of Texas at Austin. 1964 wurde er Dozent am Birkbeck College in London und 1966 dort Professor für angewandte Mathematik.

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Penrose war von 1973 bis 1998 Rouse Ball Professor an der Oxford University. Danach wurde er Geometrie-Professor am Gresham College in London.

Von 1992 bis 1995 war er Präsident der International Society on General Relativity and Gravitation.

Er war in erster Ehe von 1959 bis zur Scheidung 1981 mit der Amerikanerin Joan Isabel Wedge verheiratet, mit der er drei Kinder hat, in zweiter Ehe heiratete er 1988 die Schullehrerin Vanessa Thomas, mit der er zwei Kinder hat.[1]

2 Öffentlichkeit

In der Öffentlichkeit ist Penrose durch seine populärwissenschaftlichen Arbeiten bekannt: In mehreren Büchern (The Emperor's New Mind[2], Shadows of the Mind[3], The Large, the Small and the Human Mind[4]) setzt er sich mathematisch-physikalisch mit Problemen des Bewusstseins und der künstlichen Intelligenz auseinander.

3 Leistungen

3.1 Physik

Penrose führte Spin-Netzwerke ein, aus denen später die Theorie der Loop- Quantengravitation und die Twistor-Theorie entwickelt wurde. Insbesondere der Ausbau der Twistor-Theorie, die er begründete und die er als Basis einer umfassenden physikalischen Theorie der fundamentalen Wechselwirkungen und Teilchen sieht, war ihm eines der Hauptanliegen in seiner Wissenschaftler-Karriere. Eine weitere grundlegende Erkenntnis in Temperaturschwankungen der der Kosmologie geht auf ihn und Stephen Hawking zurück: der Satz von kosmischen Hintergrundstrahlung, Hawking-Penrose, nach dem in den Einsteinschen Feldgleichungen gemessen durch WMAP. notwendig Lösungen mit Singularitäten (z. B. Urknall oder Schwarze Löcher) existieren (siehe Singularitäten-Theorem). Nach Penrose sind Singularitäten aber immer durch Ereignishorizonte abgeschirmt und nackte Singularitäten kommen nicht vor (Cosmic Censorship Hypothese von Penrose). Schließlich machte Penrose 1979 mit der Weylkrümmungshypothese auch einen Vorschlag, wie der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik in der Kosmologie verwurzelt sein könnte, und wie somit einerseits der kosmologische Zeitpfeil, andererseits die beeindruckende beobachtete räumliche Homogenität und Isotropie des Universums erklärt werden könnte. Im Zusammenhang mit der allgemeinen Relativitätstheorie entwickelte er auch das Penrose-Diagramm, mit dem man die globale Struktur einer Raumzeit graphisch darstellen kann.

Penrose fordert die Entwicklung einer Theorie der Quantengravitation unter Berücksichtigung einer gewissen Nichtberechenbarkeit in der Welt der Quantenphänomene bzw. deren Deutungen und der Integration der Prinzipien der allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins. Diese neue Physik nennt er OR-Physik.

Im Jahr 2010 interpretierte Penrose, gemeinsam mit Vahe Gurzadyan, Anomalien (nach ihnen konzentrische Kreise) in den WMAP-Daten der kosmischen Hintergrundstrahlung als Beweis für Aktivitäten vor dem Urknall (Kollisionen supermassiver schwarzer Löcher).[5] Er sieht das als Bestätigung eines von ihm vorgeschlagenen Modells zyklischer Universen (CCC, Conformal Cyclic Cosmology), das aufeinander folgende Universen vorsieht und somit im Gegensatz zum Modell der Paralleluniversen steht.[6] Demnach folgt auf das Ende eines expandierten Universums ein neuer Urknall, was eine Symmetrie bzw. konforme Transformation (das heißt im Wesentlichen skalenunabhängige) zwischen

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Anfang und Ende voraussetzt (das steht mit seiner Weylkrümmungshypothese zur Erklärung der Entropie des Universums in Verbindung). Da aber im bekannten Universum massive Teilchen vorhanden sind und dadurch Skalen definiert werden, postuliert er zudem, dass die Teilchen in der Endphase ihre Masse verlieren. Auch postuliert er zur Erklärung von Temperaturfluktuationen in der kosmischen Hintergrundstrahlung masselose Teilchen, die Gravitation vermitteln und Dunkle Materie ausmachen, und nennt sie Erebon nach Erebos.[7]

3.2 Mathematik

Noch als Student entdeckte Penrose 1955 die Penrose-Inversen von Matrizen.

Penrose entdeckte 1974 mehrere zueinander verwandte kleine nicht- periodische Mengen von Kacheln, insbesondere auch mehrere aperiodische Paare. Mit solchen Kacheln kann die Ebene parkettiert werden, aber keine dieser Parkettierungen ist periodisch (das heißt wiederholt sich auf exakt dieselbe Weise). Sie besitzen aber stets eine gewisse Ordnung und sind fünfzählig drehsymmetrisch. Sie werden daher quasiperiodisch genannt. Umsetzung der 5-fachen Diese Penrose-Parkettierungen sind aus einer hierarchisch strukturierten symmetrischen Kachelstruktur von Packung regelmäßiger Fünfecke (s. u.) abgeleitet. Eine Penrose-Pflasterung Roger Penrose befindet sich im Eingangsbereich des Matheturms der TU Dortmund. 1984 wurden ähnliche Strukturen bei Quasikristallen gefunden.

Roger Penrose hat unter anderem das Penrose-Dreieck, ein Dreieck mit drei aufeinander stehenden rechten Winkeln, erfunden. Die Konstruktion, die in der Realität nicht möglich ist, hat den niederländischen Grafiker M. C. Escher zu den Bildern Wasserfall und Belvedere animiert.

In der Mathematik wird Schönheit oft mit Einfachheit in Verbindung gebracht. Penrose kommt hier zu dem Ergebnis, dass in der Mathematik nicht Einfachheit als solche schön ist, sondern vor allem unerwartete Einfachheit.[8]

3.3 Physik und Bewusstsein, Arbeiten zu den Penta Plexity Grundlagen der Quantenmechanik

Penrose versucht in mehreren Werken mit einer Drei-Welten-Lehre metaphysische Probleme populärwissenschaftlich zu beschreiben und seine Lösungsvorschläge zu erklären. Aus der ersten Welt des platonisch-mathematischen Logos ist die physikalische Realität nur ein kleiner Ausschnitt (es wären andere Naturgesetze denkbar). Die dritte, geistige Welt ist das Bewusstsein des Einzelnen.

Wie auch Stuart Hameroff auf der Suche nach „einer physikalischen Heimat für Bewusstsein“, schlägt Penrose ein – kontrovers diskutiertes – Modell vor, nach dem dieses im Wesentlichen auf derzeit im Einzelnen noch unbekannten quantenmechanischen Effekten wie EPR-Phänomenen, Quantenverschränkung oder Quanten-Nichtlokalität und Quantenkohärenz beruht, die er in den Mikrotubuli des Zellskeletts und der Schnittstelle mit dem Neuron lokalisiert.

Nach dieser Theorie führen subtile physikalische Prozesse auf Nanometerskala (10−9 m) im Grenzgebiet zwischen

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klassischer Physik und Quantenmechanik in einem hochentwickelten Nervensystem zu dem, was wir „Geist“ und „Bewusstsein“ nennen. Von anderen Quantenphysikern, Neurobiologen und Philosophen, wie Metzinger, Roth oder Koch, wird das Hameroff-Penrose-Modell allerdings abgelehnt.

Penrose schlug 2003 mit dem niederländischen Experimentalphysiker Dirk Bouwmeester vor, seine Hypothese des Einflusses der gravitativen Raumkrümmung auf die Superposition quantenmechanischer Zustände[9] an Nano- Spiegeln zu testen.[10][11]

4 Auszeichnungen

1971 Dannie-Heineman-Preis für mathematische Physik 1972 Fellow der Royal Society (FRS) 1975 Eddington-Medaille 1978 Plenarvortrag auf dem Internationalen Mathematikerkongress in Helsinki (The complex geometry of the natural world) 1985 Royal Medal der Royal Society 1988 Wolf-Preis für Physik 1990 Albert-Einstein-Medaille 1998 Mitglied der National Academy of Sciences der USA 1998 Helmholtz-Medaille der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften 2000 Karl-Schwarzschild-Medaille der Astronomischen Gesellschaft 2000 Order of Merit 2004 Amaldi-Medaille 2004 De-Morgan-Medaille 2006 Dirac Medal der University of New South Wales 2008 Copley-Medaille 2011 Mitglied der American Philosophical Society 2018 Clay Award for Dissemination [12]

5 Veröffentlichungen (Auswahl)

Collected Works, 6 Bände, Oxford University Press 2011 Tensor Methods in Algebraic Geometry. University of Cambridge 1956. (Dissertation) Geometrical Algebras: A New Approach to Invariant Theory. Bedford College, London 1957. (Dissertation) Techniques of Differential Topology in Relativity, SIAM, Philadelphia 1972 mit Wolfgang Rindler: Spinors and Space-Time. Volume 1: Two-Spinor Calculus and Relativistic Fields. Cambridge Monographs on Mathematical Physics. Cambridge University Press, ISBN 0-521-33707-0. mit Wolfgang Rindler: Spinors and Space-Time. Volume 2: Spinor and Twistor Methods in Space-Time Geometry. Cambridge Monographs on Mathematical Physics. Cambridge University Press, ISBN 0-521-34786-6. The Emperor's New Mind. Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford University Press, 1989, ISBN 0-14-014534-6.

dt. Ausgabe: Computerdenken. Des Kaisers neue Kleider oder Die Debatte um Künstliche Intelligenz, Bewusstsein und die Gesetze der Natur. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1991, ISBN 3-8274-1332-X. Shadows of the Mind. A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford University Press, 1994, ISBN 0-19-853978-9.

dt. Ausgabe: Schatten des Geistes. Wege zu einer neuen Physik des Bewusstseins. Spektrum, Heidelberg/ Berlin/ Oxford 1995, ISBN 3-86025-260-7. mit Stephen Hawking: The Nature of Space and Time. Princeton University Press, 1996, ISBN 0-691-03791-4.

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dt. Ausgabe: Raum und Zeit. Rowohlt, Reinbek 1998, ISBN 3-498-02934-7. Hawkings Teil des Buches ist frei erhältlich unter: arxiv:hep-th/9409195 (https://arxiv.org/abs/hep-th/9409195) The Large, the Small and the Human Mind. Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5.

dt. Ausgabe: Das Große, das Kleine und der menschliche Geist. Spektrum, Heidelberg/ Berlin 2002 Quantum Computation, Entanglement and State Reduction. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, 356, 1998, S. 1927–1939. The Road to Reality. A Complete Guide to the Laws of the Universe. Jonathan Cape, London 2004, ISBN 0-224-04447-8. Cycles of Time. Bodley Head, 2010, ISBN 978-0-224-08036-1.

deutsch: Zyklen der Zeit. Eine neue ungewöhnliche Sicht des Universums. übersetzt von Thomas Filk. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2801-1. Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA 2016, ISBN 978-0-69111-979-3.

6 Einzelnachweise

1. Penrose, Biographie bei prabook (http://prabook.com/web/person-view.html?profileId=536286) 2. Roger Penrose: Computerdenken: Die Debatte um Künstliche Intelligenz, Bewusstsein und die Gesetze der Physik. Spektrum Akademischer Verlag, 2001, ISBN 3-8274-1332-X. 3. Roger Penrose: Schatten des Geistes. Spektrum Verlag, 1995, ISBN 3-86025-260-7. 4. Roger Penrose, Abner Shimony, Nancy Cartwright, Stephen W. Hawking: Das Große, das Kleine und der menschliche Geist. Spektrum Akademischer Verlag, 2002, ISBN 3-8274-1331-1. 5. Gurzadyan, Penrose: On CCC-predicted concentric low-variance circles in the CMB sky, Eur. Phys. J. Plus, Band 128, 2013, S. 22, Arxiv (https://arxiv.org/abs/1302.5162) 6. Das zyklische Universum (http://www.wienerzeitung.at/themen_channel/wissen/natur/753278_Das-zyklische- Universum.html) 7. Roger Penrose: The basic ideas of conformal cyclic cosmology, AIP Conference Proceedings 1446, 233 (2012) 8. Roger Penrose: The Role of Aesthetics in Pure and Applied Mathematical Research. In: Bull. Inst. Math. Appl. Band 10, 1974, S. 266–271. 9. Roger Penrose: On Gravity's Role in Quantum State Reduction. In: General Relativity and Gravitation. 28, Nr. 5, 1996, S. 581–600. bibcode:1996GReGr..28..581P (http://adsabs.harvard.edu/abs/1996GReGr..28..581P). doi:10.1007/BF02105068 (https://doi.org/10.1007/BF02105068). 10. Universität Leiden 2011 zu Penrose (http://www.news.leiden.edu/news-2011/roger-penrose.html) 11. W. Marshall, C. Simon, Penrose, Bouwmeester: Towards the quantum superposition of a tiny mirror. In: Phys. Rev. Lett. Band 91, 2003, S. 130401–1, pdf (http://pitp.physics.ubc.ca/confs/7pines2010/individualreadings/10- bouwmeester.pdf) 12. Clay Award for Dissemination 2018 (http://www.claymath.org/events/news/dissemination-award)

7 Weblinks Commons: Roger Penrose (https://commons.wikimedia.org /wiki/Category:Roger_Penrose?uselang=de) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien Wikiquote: Roger Penrose – Zitate

Literatur von und über Roger Penrose (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch&query=120520567) im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Roger Penrose. (http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies /Penrose.html) In: MacTutor History of Mathematics archive. Penrose Tilings. (http://fac-web.spsu.edu/math/tile/aperiodic/penrose/penrose1.htm) Southern Polytechnic State University, 15. August 2011, abgerufen am 16. Januar 2012. Science and the Mind. (http://doug-pc.itp.ucsb.edu/online/plecture/penrose/) 12. Mai 1999, abgerufen am

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16. Januar 2012 (englisch, Audio-Vortrag von Roger Penrose zum Orch OR-Modell des Bewusstseins).

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Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (KI, auch Artifizielle Intelligenz (AI bzw. A. I.), englisch artificial intelligence, AI) ist ein Teilgebiet der Informatik, welches sich mit der Automatisierung intelligenten Verhaltens und dem Maschinellen Lernen befasst. Der Begriff ist insofern nicht eindeutig abgrenzbar, als es bereits an einer genauen Definition von „Intelligenz“ mangelt. Dennoch wird er in Forschung und Entwicklung verwendet. Hinsichtlich der bereits existierenden und der als Potenziale sich abzeichnenden Anwendungsbereiche gehört künstliche Intelligenz zu den wegweisenden Antriebskräften der Digitalen Revolution.

Inhaltsverzeichnis

Allgemeines Starke vs. schwache KI Forschungsgebiete Geschichte Teilgebiete Wissensbasierte Systeme Musteranalyse und Mustererkennung Mustervorhersage Robotik Modellierung anhand der Entropiekraft Künstliches Leben Methoden Suchen Planen Optimierungsmethoden Logisches Schließen Approximationsmethoden Anwendungen Turing-Test Technologische Singularität Superintelligenz Künstliches neuronales Netz Vergleich künstlicher Intelligenz mit menschlicher Intelligenz Kognitive Intelligenz Sensomotorische Intelligenz Emotionale Intelligenz Soziale Intelligenz IQ-Test von KI Bewusstsein, Selbstbewusstsein, Seele, Geist

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Angrenzende Wissenschaften Sprachwissenschaft Psychologie Psychotherapie Philosophie Informatik Kritik an der KI-Forschung Vorschläge zum Umgang mit KI Darstellung in Film und Literatur Beispiele (Auswahl) Soziale Auswirkungen Kreativität KI in der Medizin KI in der Juristik KI im Marketing KI in Computerspielen und sonstigen Spielen KI in sonstigen Bereichen Filmische Dokumentationen Literatur Belletristik Audio Weblinks Einzelnachweise

1 Allgemeines

Im Allgemeinen bezeichnet künstliche Intelligenz den Versuch, menschenähnliche Entscheidungsstrukturen in einem nichteindeutigen Umfeld nachzubilden, d. h., einen Computer so zu bauen oder zu programmieren, dass er eigenständig Probleme bearbeiten kann. Oftmals wird damit aber auch eine nachgeahmte Intelligenz bezeichnet, wobei durch meist einfache Algorithmen ein „intelligentes Verhalten“ simuliert werden soll, etwa bei Computerspielen.

Im Verständnis des Begriffs künstliche Intelligenz spiegelt sich oft die aus der Aufklärung stammende Vorstellung vom „Menschen als Maschine“ wider, dessen Nachahmung sich die sogenannte starke KI zum Ziel setzt: eine Intelligenz zu erschaffen, die das menschliche Denken mechanisieren soll[1], bzw. eine Maschine zu konstruieren und zu bauen, die intelligent reagiert oder sich eben wie ein Mensch verhält. Die Ziele der starken KI sind nach Jahrzehnten der Forschung weiterhin visionär.

1.1 Starke vs. schwache KI

Im Gegensatz zur starken KI geht es bei der schwachen KI darum, konkrete Anwendungsprobleme des menschlichen Denkens zu meistern. Das menschliche Denken soll hier in Einzelbereichen unterstützt werden.[1] Die Fähigkeit zu lernen ist eine Hauptanforderung an KI-Systeme und muss ein integraler Bestandteil sein, der nicht erst nachträglich hinzugefügt werden darf. Ein zweites Hauptkriterium ist die Fähigkeit eines KI-Systems, mit Unsicherheit und probabilistischen Informationen umzugehen.[2] Insbesondere sind solche Anwendungen von Interesse, zu deren

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Lösung nach allgemeinem Verständnis eine Form von „Intelligenz“ notwendig zu sein scheint. Letztlich geht es der schwachen KI somit um die Simulation intelligenten Verhaltens mit Mitteln der Mathematik und der Informatik, es geht ihr nicht um Schaffung von Bewusstsein oder um ein tieferes Verständnis von Intelligenz. Während die Schaffung starker KI an ihrer philosophischen Fragestellung bis heute scheiterte, sind auf der Seite der schwachen KI in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte erzielt worden.

Ein starkes KI-System muss nicht viele Gemeinsamkeiten mit dem Menschen haben. Es wird wahrscheinlich eine andersartige kognitive Architektur aufweisen und in seinen Entwicklungsstadien ebenfalls nicht mit den evolutionären kognitiven Stadien des menschlichen Denkens vergleichbar sein (Evolution des Denkens). Vor allem ist nicht anzunehmen, dass eine künstliche Intelligenz Gefühle wie Liebe, Hass, Angst oder Freude besitzt.[3] Es kann solchen Gefühlen entsprechendes Verhalten jedoch simulieren.

1.2 Forschungsgebiete

Neben den Forschungsergebnissen der Kerninformatik selbst sind in die Erforschung der KI Ergebnisse der Psychologie, Neurologie und Neurowissenschaften, der Mathematik und Logik, Kommunikationswissenschaft, Philosophie und Linguistik eingeflossen. Umgekehrt nahm die Erforschung der KI auch ihrerseits Einfluss auf andere Gebiete, vor allem auf die Neurowissenschaften. Dies zeigt sich in der Ausbildung des Bereichs der Neuroinformatik, der der biologieorientierten Informatik zugeordnet ist, sowie der Computational Neuroscience.

Bei künstlichen neuronalen Netzen handelt es sich um Techniken, die ab Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt wurden und auf der Neurophysiologie aufbauen.

KI stellt somit kein geschlossenes Forschungsgebiet dar. Vielmehr werden Techniken aus verschiedenen Disziplinen verwendet, ohne dass diese eine Verbindung miteinander haben müssen.

Eine wichtige Tagung ist die International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI), die seit 1969 stattfindet.

2 Geschichte → Hauptartikel: Geschichte der künstlichen Intelligenz

3 Teilgebiete

3.1 Wissensbasierte Systeme

Wissensbasierte Systeme modellieren eine Form rationaler Intelligenz für sogenannte Expertensysteme. Diese sind in der Lage, auf eine Frage des Anwenders auf Grundlage formalisierten Fachwissens und daraus gezogener logischer Schlüsse Antworten zu liefern. Beispielhafte Anwendungen finden sich in der Diagnose von Krankheiten oder der Suche und Beseitigung von Fehlern in technischen Systemen.

Beispiele für wissensbasierte Systeme sind Cyc und Watson.

3.2 Musteranalyse und Mustererkennung

Visuelle Intelligenz ermöglicht es, Bilder beziehungsweise Formen zu erkennen und zu analysieren. Als Anwendungsbeispiele seien hier Handschrifterkennung, Identifikation von Personen durch Gesichtserkennung,

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Abgleich der Fingerabdrücke oder der Iris, industrielle Qualitätskontrolle und Fertigungsautomation (letzteres in Kombination mit Erkenntnissen der Robotik) genannt.

Mittels sprachlicher Intelligenz ist es beispielsweise möglich, einen geschriebenen Text in Sprache umzuwandeln (Sprachsynthese) und umgekehrt einen gesprochenen Text zu verschriftlichen (Spracherkennung). Diese automatische Sprachverarbeitung lässt sich ausbauen, so dass etwa durch latente semantische Analyse (kurz LSI) Wörtern und Texten Bedeutung beigemessen werden kann.

Beispiele für Systeme zur Mustererkennung sind Google Brain und Microsoft Adam.[4]

3.3 Mustervorhersage

Die Mustervorhersage ist eine Erweiterung der Mustererkennung. Sie stellt etwa die Grundlage des von Jeff Hawkins definierten hierarchischen Temporalspeichers dar.

“Prediction is not just one of the things your brain does. It is the primary function of the neocortex, and the foundation of intelligence.”

„Vorhersage ist nicht einfach nur eines der Dinge, die dein Gehirn tut. Sie ist die Hauptfunktion des Neocortex und das Fundament der Intelligenz.“ – J H: On Intelligence[5]

Solche Systeme bieten den Vorteil, dass z. B. nicht nur ein bestimmtes Objekt in einem einzelnen Bild erkannt wird (Mustererkennung), sondern auch anhand einer Bildserie vorhergesagt werden kann, wo sich das Objekt als nächstes aufhalten wird.

3.4 Robotik

Die Robotik beschäftigt sich mit manipulativer Intelligenz. Mit Hilfe von Robotern können etwa gefährliche Tätigkeiten wie etwa die Minensuche oder auch immer gleiche Manipulationen, wie sie z. B. beim Schweißen oder Lackieren auftreten können, automatisiert werden.

Der Grundgedanke ist es, Systeme zu schaffen, die intelligente Verhaltensweisen von Lebewesen nachvollziehen können. Beispiele für derartige Roboter sind ASIMO und Atlas.

3.5 Modellierung anhand der Entropiekraft

Basierend auf der Arbeit des Physikers Alexander Wissner-Gross kann ein intelligentes System durch die Entropiekraft

modelliert werden. Dabei versucht ein intelligenter Agent seine Umgebung (Zustand X0), durch eine Handlung (Kraftfeld F) zu beeinflussen, um eine größtmögliche Handlungsfreiheit (Entropie S) in einem zukünftigen Zustand X zu erreichen.[6][7]

3.6 Künstliches Leben

KI überlappt sich mit der Disziplin künstliches Leben (Artificial life, AL),[8] wird als übergeordnete oder auch als eine Subdisziplin gesehen.[9] AL muss deren Erkenntnisse integrieren, da Kognition eine Kerneigenschaft von natürlichem Leben ist, nicht nur des Menschen.

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4 Methoden

Die Methoden der KI lassen sich grob in zwei Dimensionen einordnen: symbolische vs. neuronale KI und Simulationsmethode vs. phänomenologische Methode. Die Zusammenhänge veranschaulicht die folgende Grafik:

Die Neuronale KI verfolgt einen Bottom-up-Ansatz und möchte das menschliche Gehirn möglichst präzise nachbilden. Die symbolische KI verfolgt umgekehrt einen Top-down-Ansatz und nähert sich den Intelligenzleistungen von einer begrifflichen Ebene her. Die Simulationsmethode orientiert sich so nah wie möglich an den tatsächlichen kognitiven Prozessen des Menschen. Dagegen kommt es dem phänomenologischen Ansatz nur auf das Ergebnis an.

Viele ältere Methoden, die in der KI entwickelt wurden, basieren auf heuristischen Lösungsverfahren. In jüngerer Zeit spielen mathematisch fundierte Ansätze aus der Statistik, der mathematischen Programmierung und der Approximationstheorie eine bedeutende Rolle.

Die konkreten Techniken der KI lassen sich grob in Gruppen einteilen:

4.1 Suchen

Die KI beschäftigt sich häufig mit Problemen, bei denen nach bestimmten Lösungen gesucht wird. Verschiedene Suchalgorithmen werden dabei eingesetzt. Ein Paradebeispiel für die Suche ist der Vorgang der Wegfindung, der in vielen Computerspielen eine zentrale Rolle einnimmt und auf Suchalgorithmen wie zum Beispiel dem A*-Algorithmus basiert.

4.2 Planen

Neben dem Suchen von Lösungen stellt das Planen einen wichtigen Aspekt der KI dar. Der Vorgang des Planens unterteilt sich dabei in zwei Phasen:

1. Die Zielformulierung: Ausgehend vom momentanen Umgebungs- bzw. Weltzustand wird ein Ziel definiert. Ein Ziel ist hierbei eine Menge von Weltzuständen, bei der ein bestimmtes Zielprädikat erfüllt ist. 2. Die Problemformulierung: Nachdem bekannt ist, welche Ziele angestrebt werden sollen, wird in der Problemformulierung festgelegt, welche Aktionen und Weltzustände betrachtet werden sollen. Es existieren hierbei verschiedene Problemtypen. Planungssysteme planen und erstellen aus solchen Problembeschreibungen Aktionsfolgen, die Agentensysteme ausführen können, um ihre Ziele zu erreichen.

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4.3 Optimierungsmethoden

Oft führen Aufgabenstellungen der KI zu Optimierungsproblemen. Diese werden je nach Struktur entweder mit Suchalgorithmen aus der Informatik oder, zunehmend, mit Mitteln der mathematischen Programmierung gelöst. Bekannte heuristische Suchverfahren aus dem Kontext der KI sind evolutionäre Algorithmen.

4.4 Logisches Schließen

Eine Fragestellung der KI ist die Erstellung von Wissensrepräsentationen, die dann für automatisches logisches Schließen benutzt werden können. Menschliches Wissen wird dabei – soweit möglich – formalisiert, um es in eine maschinenlesbare Form zu bringen. Diesem Ziel haben sich die Entwickler diverser Ontologien verschrieben.

Schon früh beschäftigte sich die KI damit, automatische Beweissysteme zu konstruieren, die Mathematikern und Informatikern beim Beweisen von Sätzen und beim Programmieren (Logikprogrammierung) behilflich wären. Zwei Schwierigkeiten zeichneten sich ab:

1. Formuliert man Sätze in den natürlicher Sprache nahen, relativ bequemen Beschreibungssprachen, werden die entstehenden Suchprobleme allzu aufwändig. In der Praxis mussten Kompromisse geschlossen werden, bei denen die Beschreibungssprache für den Benutzer etwas umständlicher, die zugehörigen Optimierungsprobleme für den Rechner dafür jedoch einfacher zu handhaben waren (Prolog, Expertensysteme). 2. Selbst mächtige Beschreibungssprachen werden unhandlich, wenn man versucht, unsicheres oder unvollständiges Wissen zu formulieren. Für praktische Probleme kann dies eine ernste Einschränkung sein. Die aktuelle Forschung untersucht daher Systeme, die die Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung anwenden, um Unwissen und Unsicherheit explizit zu modellieren. Algorithmisch unterscheiden sich diese Methoden von den älteren Verfahren: neben Symbolen werden auch Wahrscheinlichkeitsverteilungen manipuliert. Eine andere Form des logischen Schließens stellt die Induktion dar (Induktionsschluss, Induktionslogik), in der Beispiele zu Regeln verallgemeinert werden (maschinelles Lernen). Auch hier spielen Art und Mächtigkeit der Wissensrepräsentation eine wichtige Rolle. Man unterscheidet zwischen symbolischen Systemen, in denen das Wissen – sowohl die Beispiele als auch die induzierten Regeln – explizit repräsentiert ist, und subsymbolischen Systemen wie neuronalen Netzen, denen zwar ein berechenbares Verhalten „antrainiert“ wird, die jedoch keinen Einblick in die erlernten Lösungswege erlauben.

4.5 Approximationsmethoden

In vielen Anwendungen geht es darum, aus einer Menge von Daten eine allgemeine Regel abzuleiten (maschinelles Lernen). Mathematisch führt dies zu einem Approximationsproblem. Im Kontext der KI wurden hierzu künstliche neuronale Netze vorgeschlagen. In praktischen Anwendungen verwendet man häufig alternative Verfahren, die mathematisch einfacher zu analysieren sind.

5 Anwendungen

In der Vergangenheit sind Erkenntnisse der künstlichen Intelligenz mit der Zeit oft in die anderen Gebiete der Informatik übergegangen: Sobald ein Problem gut genug verstanden wurde, hat sich die KI neuen Aufgabenstellungen zugewandt. Zum Beispiel wurden der Compilerbau oder die Computeralgebra ursprünglich der künstlichen Intelligenz zugerechnet.

Zahlreiche Anwendungen schwacher KI wurden auf der Grundlage von Techniken entwickelt, die einst Forschungsgebiete der KI waren oder es noch sind. Einige Beispiele:

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Suchmaschinen erleichtern den Umgang mit der im Internet vorhandenen Informationsflut. Bei der Exploration von Ölquellen, der Steuerung von Marsrobotern oder der medizinischen Diagnose werden Expertensysteme eingesetzt. Maschinelle Übersetzung ist weit verbreitet. Beispiele: Google Übersetzer, DeepL Texterkennung und Textgenerierung, zum Beispiel von Eilmeldungen, Werbung oder für besonders strukturierte Daten Data-Mining und Text Mining bieten Methoden zur Extraktion von Kerninformationen aus nicht- oder nur schwach strukturierten Texten, wie es etwa zur Erstellung von Inhaltsanalysen benötigt wird. Informationsrückgewinnung hat das Wiederauffinden und Zusammenführen bereits bestehender, komplexer Strukturen in sehr großen Datensätzen zum Ziel, ein Anwendungsgebiet sind Internet-Suchmaschinen. Analyse und Prognose von Aktienkursentwicklungen werden gelegentlich durch künstliche neuronale Netze unterstützt. Optische Zeichenerkennung liest gedruckte Texte zuverlässig. Handschrifterkennung wird u. a. millionenfach in Geräten wie PDAs, Smartphones und Tabletcomputern verwendet. Spracherkennung ermöglicht Sprachsteuerung oder das Diktieren eines Textes. Wird u. a. in Smartphones eingesetzt, z. B. bei Siri, Google Assistant, Cortana und Samsungs Bixby oder auch Amazon Alexa. Gesichtserkennung, z. B. die App FindFace. Bilderkennung, z. B. das automatische taggen von Bildern bei Flickr oder Cloud Vision API von Google. Computeralgebrasysteme, wie Mathematica oder Maple, unterstützen Mathematiker, Wissenschaftler und Ingenieure bei ihrer Arbeit. Computer-Vision-Systeme überwachen öffentliche Plätze, Produktionsprozesse oder sichern den Straßenverkehr. In Computerspielen dienen die Algorithmen, die in der KI entwickelt wurden, dazu, computergesteuerte Mitspieler intelligent handeln zu lassen. (siehe auch KI in Computerspielen) Bei Gruppensimulationen für Sicherheitsplanung oder Computeranimation wird ein möglichst realistisches Verhalten von (Menschen-)Massen berechnet. Ein wissensbasiertes System bzw. spezieller ein Expertensystem stellt Lösungen bei komplexen Fragestellungen zur Verfügung. Beispiele für solche Anwendungen sind: Das Computerprogramm Watson (siehe weiter oben) oder die Wissensdatenbank Cyc. In einfacherer Form wird dies u. a. in Smartphones eingesetzt z. B. bei Siri, Google Now, Cortana und Samsungs S Voice oder auch Amazon Echo. Semantische Suchmaschinen, wie Wolfram Alpha Selbstfahrende Kraftfahrzeuge, z. B. Google Driverless Car (siehe oben) Humanoide Roboter, z. B. Atlas, ASIMO, Pepper Bots, insbesondere social Bots (z. B. cleverbot) autonome Waffen KI in der Medizin KI in der Juristerei KI im Marketing Intelligenter Persönlicher Assistent o.a. digitaler Sprachassistent Suche nach extrasolaren Planeten durch Auswertung von Helligkeitsschwankungen von Sternen über die Transitmethode[10]

6 Turing-Test → Hauptartikel: Turing-Test Um ein Maß zu haben, wann eine Maschine eine dem Menschen gleichwertige Intelligenz simuliert, wurde von Alan Turing der nach ihm benannte Turing-Test vorgeschlagen. Dabei stellt ein Mensch per Terminal beliebige Fragen an einen anderen Menschen bzw. eine KI, ohne dabei zu wissen, wer jeweils antwortet. Der Fragesteller muss danach entscheiden, ob es sich beim Interviewpartner um eine Maschine oder einen Menschen handelte. Ist die Maschine nicht von dem Menschen zu unterscheiden, so ist laut Turing die Maschine intelligent.[11] Bisher konnte keine Maschine den Turing-Test zweifelsfrei bestehen. Seit 1991 existiert der Loebner-Preis für den Turing-Test.

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7 Technologische Singularität → Hauptartikel: Technologische Singularität Grob wird darunter der Zeitpunkt verstanden, an dem künstliche Intelligenz die menschliche Intelligenz übertrifft. Von diesem Zeitpunkt wird die weitere Entwicklung hauptsächlich von der KI vorangetrieben und nicht mehr vom Menschen.

8 Superintelligenz → Hauptartikel: Superintelligenz Eine Superintelligenz bezeichnet ein Wesen oder eine Maschine mit einer dem Menschen in vielen oder allen Gebieten überlegenen Intelligenz. Der Begriff wird häufig im Bereich künstlicher Intelligenz angewendet.

9 Künstliches neuronales Netz → Hauptartikel: Künstliches neuronales Netz und Deep Learning Große Fortschritte erzielt die künstliche Intelligenz in jüngster Zeit im Bereich künstlicher neuronaler Netze, auch unter dem Begriff Deep Learning bekannt. Dabei werden neuronale Netze aus dem Gehirn künstlich auf dem Computer simuliert. Die Grundlagen dafür wurden bereits in den 80er und 90er Jahren gelegt. Jedoch macht erst die Leistungsfähigkeit heutiger Computer es möglich, solche neuronalen Netzwerke in brauchbarer Größe zu simulieren. Viele der jüngsten Erfolge wie bei Handschrifterkennung, Spracherkennung, Gesichtserkennung, autonomem Fahren, maschineller Übersetzung, auch der Erfolg von AlphaGo usw. beruhen auf dieser Technik. Dabei werden diese Systeme nicht mehr programmiert, sondern ähnlich dem menschlichen Gehirn mit Hilfe von Daten trainiert. Man spricht auch von selbstlernenden Systemen oder Maschinellem Lernen.[12]

10 Vergleich künstlicher Intelligenz mit menschlicher Intelligenz

Nach Wolfgang Wahlster[13] muss man die menschliche Intelligenz in verschiedene Bereiche unterteilen: die kognitive Intelligenz, die sensormotorische Intelligenz, die emotionale Intelligenz, die soziale Intelligenz.

10.1 Kognitive Intelligenz

Bei der kognitiven Intelligenz ist die Maschine dem Menschen schon in vielen Bereichen überlegen. Zu diesem Bereich gehört das Schachspiel, das Spiel von Go und sonstige Brettspiele. Letztlich das Aufnehmen und Erlernen von Wissen, das Kombinieren aus diesem Wissen und das Schlussfolgern aus diesem Wissen. Das entspricht oft dem, was Menschen sich in einer akademischen Ausbildung aneignen.

10.2 Sensomotorische Intelligenz

Bei dieser Intelligenz ist der Mensch der Maschine noch überlegen, allerdings sind manche Maschinen in Bereichen einzelner Sensoren überlegen. Grundsätzlich ist das menschliche Auge sehr gut ausgebildet. Aber eine geeignete Videokamera kann etwa auch Licht im Infrarotbereich und UV-Bereich verarbeiten, was ein Mensch nicht kann. In der Akustik können Mikrofone wesentlich geringere Lautstärken oder in Frequenzbereichen aufnehmen als das menschliche Ohr. Stärker gilt dies noch bei Geruch- und Geschmackssinn, wo maschinelle Sensoren deutlich

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überlegen sind. Jedoch kann ein Mensch diese Sinneseindrücke kombinieren (Sensorfusion), was eine Maschine bislang nur wenig kann. Dies könnte sich jedoch innerhalb weniger Jahre ändern.

10.3 Emotionale Intelligenz

Auf diesem Gebiet leistet die Maschine bislang fast nichts. Der Mensch kann sich in einen anderen Menschen hineinfühlen, Sympathie und Empathie, Mitgefühl, Mitleid, Trauer, Angst, Freude empfinden, Liebesgedichte schreiben, Zornausbrüche haben usw. Was Maschinen heute allerdings schon in Ansätzen können, ist die sog. Sentimentanalyse, d. h. durch Beobachtung der menschlichen Körpersprache, also des Gesichts, der Gestik usw. die Emotionen eines Menschen „lesen“.

10.4 Soziale Intelligenz

Das ist die Fähigkeit, in einer menschlichen Gruppe angemessen zu (re-)agieren, etwa eine Stimmung zu erkennen oder konstruktiv zu beeinflussen, z. B. den Teamgeist. Eine Fähigkeit, die meist bei Unternehmern aber auch Politikern stark ausgeprägt ist. Auf diesem Gebiet kann die Maschine bislang nichts leisten.

10.5 IQ-Test von KI

Die chinesischen Forscher Feng Liu, Yong Shi und Ying Liu haben im Sommer 2017 Intelligenz-Tests mit öffentlich und kostenlos zugänglichen schwachen KIs wie etwa Google KI oder Apples Siri und weiteren durchgeführt. Im Maximum erreichten diese KIs einen Wert von etwa 47, was etwa einem sechsjährigem Kind in der ersten Klasse entspricht. Ein Erwachsener kommt etwa im Durchschnitt auf 100. Bereits 2014 wurden ähnliche Tests durchgeführt bei denen die KIs noch im Maximum den Wert 27 erreichten.[14]

11 Bewusstsein, Selbstbewusstsein, Seele, Geist

Nach Jürgen Schmidhuber würde sich Bewusstsein bei simulierten neuronalen Netzen automatisch einstellen, so dass künstliche Intelligenzen automatisch über Bewusstsein verfügen werden. Das Bewusstsein ist ihm zufolge nur ein Nebenprodukt des Problemlösens, das ein Gehirn durchführt.[15] Auch in den Neurowissenschaften ist es eine Grundannahme, dass das Bewusstsein ein Produkt unseres Gehirns ist (s. Neuronales Korrelat des Bewusstseins). In der Philosophie des Geistes gibt es seit langer Zeit das Leib-Seele-Problem oder auch den Leib-Seele-Dualismus.Dabei gehen Philosophen wie Platon und Descartes davon aus, dass es sich bei Leib und Seele (bzw. Geist, Bewusstsein) um zwei verschiedene Substanzen handle. Anhänger dieses Dualismus neigen zur Ansicht, dass eine die menschlichen Gehirnfunktionen simulierende künstliche Intelligenz keinen 'Geist' (weder eine Seele, noch ein Bewusstsein) haben kann (s. a. Philosophischer Zombie). Im Global Consciousness Project, an dem weltweit etwa 100 Forscher arbeiten, werden mit Hilfe von in Princeton entwickelten Technologien seit 1998 über weltweit verteilte Messstationen Ausschläge registriert, die etwa bei emotionalen Ereignissen wie zum Beispiel Terroranschlägen und Erdbeben zu verzeichnen sind. So habe es beispielsweise am 11. September 2001 erhebliche Ausschläge bei den Messinstrumenten gegeben. Im Bereich der Nahtod-Forschung (s. Nahtod-Studien) kommt es unter anderem zu folgendem Phänomen: Beispielsweise während mancher Gehirnoperation wird das Gehirn künstlich und messbar deaktiviert. Dennoch berichten einige Patienten, während dieser Phase die Geschehnisse in der Umgebung wahrgenommen zu haben, also ein Bewusstsein gehabt zu haben. Ebenso berichten Patienten während eines Herzstillstands von Erlebnissen. Dabei gibt es folgende Problematik: Sobald das Gehirn nach einem Herzstillstand nicht mehr mit Blut und damit mit Sauerstoff versorgt wird, stellt das Gehirn nach etwa 15 Sekunden seinen normalen Betrieb ein, d. h., das Gehirn fällt

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in einen Zustand der Bewusstlosigkeit.[16] Wenn ein Mensch mit inaktivem Gehirn jedoch kein Bewusstsein besitzen soll, ist es schwierig, die genannten Erlebnisse und Wahrnehmungen zu erklären.[17] Einzelne Neurologen gehen davon aus, dass Bewusstsein unabhängig vom Gehirn existiert.[18] Weiterführende derartige Phänomene findet man auch unter Nachtod-Kontakte und Medium.[18]

12 Angrenzende Wissenschaften

12.1 Sprachwissenschaft

Die Interpretation menschlicher Sprache durch Maschinen besitzt bei der KI-Forschung eine entscheidende Rolle. So ergeben sich etwaige Ergebnisse des Turing-Tests vor allem in Dialogsituationen, die bewältigt werden müssen.

Die Sprachwissenschaft liefert mit ihren Grammatikmodellen und psycholinguistischen Semantikmodellen wie der Merkmals- oder der Prototypensemantik Grundlagen für das maschinelle „Verstehen“ komplexer natürlichsprachlicher Phrasen. Zentral ist die Frage, wie Sprachzeichen eine tatsächliche Bedeutung für eine künstliche Intelligenz haben können.[19] Das Chinese-Room-Argument des Philosophen John Searle sollte indes zeigen, dass es selbst dann möglich wäre, den Turing-Test zu bestehen, wenn den verwendeten Sprachzeichen dabei keinerlei Bedeutung beigemessen wird. Insbesondere Ergebnisse aus dem Bereich Embodiment betonen zudem die Relevanz von solchen Erfahrungen, die auf der Verkörperung eines Agenten beruhen sowie dessen Einbindung in eine sinnvolle Umgebung für jede Form von Kognition, also auch zur Konstruktion von Bedeutung durch eine Intelligenz.

Einen Teilbereich der Linguistik und zugleich eine Schnittstelle zwischen dieser und der Informatik bildet die Computerlinguistik, die sich unter anderem mit maschineller Sprachverarbeitung und künstlicher Intelligenz beschäftigt.

12.2 Psychologie

Die Psychologie beschäftigt sich unter anderem mit dem Intelligenzbegriff.

12.3 Psychotherapie

In der Psychotherapieforschung existieren bereits seit geraumer Zeit experimentelle Anwendungen der künstlichen Intelligenz, um Defizite und Engpässe in der psychotherapeutischen Versorgung zu überbrücken und Kosten zu sparen.[20] Aber auch um sich anbahnende Krisen bei Patienten auf der Warteliste frühzeitig zu erkennen.[21]

12.4 Philosophie

Die philosophischen Aspekte der KI-Problematik gehören zu den weitreichendsten der gesamten Informatik.

Die Antworten, die auf die zentralen Fragen dieses Bereiches gegeben werden, reichen weit in ontologische und erkenntnistheoretische Themen hinein, die das Denken des Menschen schon seit den Anfängen der Philosophie beschäftigen. Wer solche Antworten gibt, muss die Konsequenzen daraus auch für den Menschen und sich selbst ziehen. Nicht selten möchte man umgekehrt vorgehen und die Antworten, die man vor der Entwicklung künstlicher Intelligenz gefunden hat, auf diese übertragen. Doch wie sich zeigte, hat die künstliche Intelligenz zahlreiche Forscher dazu veranlasst, Probleme wie das Verhältnis zwischen Materie und Geist, die Ursprünge des Bewusstseins, die Grenzen der Erkenntnis, das Problem der Emergenz, die Möglichkeit außermenschlicher Intelligenz usw. in einem

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neuen Licht zu betrachten und zum Teil neu zu bewerten.

Eine dem metaphysischen bzw. auch idealistischen Denken verpflichtete Sichtweise hält es (im Sinn einer schwachen KI) für unmöglich, dass Maschinen jemals mehr als nur simuliertes Bewusstsein mit wirklicher Erkenntnis und Freiheit besitzen könnten. Aus ontologischer Sicht kritisiert der amerikanische Philosoph Hubert Dreyfus die Auffassung der starken KI. Aufbauend auf der von Martin Heidegger in dessen Werk Sein und Zeit entwickelten Ontologie der „Weltlichkeit der Welt“ versucht Dreyfus zu zeigen, dass hinter das Phänomen der Welt als sinnhafte Bedeutungsganzheit nicht zurückgegangen werden kann: Sinn, d. h. Beziehungen der Dinge in der Welt aufeinander, sei ein Emergenzphänomen, denn es gibt nicht „etwas Sinn“ und dann „mehr Sinn“. Damit erweist sich jedoch auch die Aufgabe, die sinnhaften Beziehungen zwischen den Dingen der Welt in einen Computer einzuprogrammieren, als eigentlich unmögliches bzw. unendliches Vorhaben. Dies deshalb, weil Sinn nicht durch Addition von zunächst sinnlosen Elementen hergestellt werden kann.[22]

Eine evolutionär-progressive Denkrichtung sieht es hingegen (im Sinn einer starken KI) als möglich an, dass Systeme der künstlichen Intelligenz einmal den Menschen in dem übertreffen könnten, was derzeit noch als spezifisch menschlich gilt. Dies birgt zum einen die Gefahr, dass solche KI-Maschinen sich gegen die Interessen der Menschen wenden könnten. Andererseits birgt diese Technologie die Chance, Probleme zu lösen, deren Lösung dem Menschen wegen seiner limitierten Kapazitäten schwerfällt (siehe auch technologische Singularität).

Weitere Anknüpfungspunkte lassen sich in der analytischen Philosophie finden.

Neben der Frage nach dem Sein und der nach dem Bewusstsein stellt sich im Rahmen der Rechtsphilosophie und Roboterethik auch die Frage, ob eine KI für ihr gesetzwidriges Handeln oder Fehlverhalten verantwortlich gemacht werden kann (z. B. bei einem Autounfall durch ein autonomes Fahrzeug) und wer alles dafür haftet.[23] Entwickler werden mit der Frage konfrontiert, wie eine KI moralisch und ethisch richtig handelt. So wird zum Beispiel überlegt, wie man das Trolley-Problem bei autonomen Fahrzeuge lösen soll.[24][25]

Der russisch-amerikanische Biochemiker und Sachbuchautor Isaac Asimov beschreibt in seinen drei Robotergesetzen die Voraussetzungen für ein friedliches und unterstützendes Zusammenleben zwischen KI und Mensch. Diese Gesetze wurden später von anderen Autoren erweitert.

12.5 Informatik

Selbstverständlich ist die KI mit den anderen Disziplinen der Informatik eng verzahnt. Ein Versuch der Abgrenzung könnte auf Grundlage der Bewertung der erzielten Ergebnisse hinsichtlich ihres Grades an Intelligenz erfolgen. Hierzu scheint es sinnvoll, verschiedene Dimensionen von Intelligenz zu unterscheiden. Im Folgenden sollen diese Dimensionen aufgeführt werden, die ersten drei scheinen als notwendige Bedingungen angesehen werden zu können.

1. Die Fähigkeit zur Verarbeitung beliebiger Symbole (nicht nur Zahlen). 2. Der Aufbau eines inneren Modells der äußeren Welt, eines Selbstmodells, sowie der jeweils aktuellen Beziehung von Selbst und Welt. 3. Die Fähigkeit zu einer zweckentsprechenden Anwendung des Wissens. 4. Die Fähigkeit, die im gespeicherten Wissen enthaltenen Zusammenhänge aufzudecken, d. h. logisch schlussfolgern zu können. 5. Die Fähigkeit zur Verallgemeinerung (Abstraktion) und zur Spezialisierung (d. h. zu Anwendung allgemeiner Zusammenhänge auf konkrete Sachverhalte). 6. Das Vermögen, erworbenes Wissen und vorhandene Erfahrung auf neue, bisher unbekannte Situationen zu übertragen. 7. Die Fähigkeit, sich planvoll zu verhalten und entsprechende Strategien zum Erreichen der Ziele bilden zu können.

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8. Anpassungsfähigkeit an verschiedene, u. U. sich zeitlich ändernde Situationen und Problemumgebungen. 9. Lernfähigkeit, verbunden mit dem Vermögen, partiellen Fortschritt oder Rückschritt einschätzen zu können. 10. Die Fähigkeit, auch in unscharf bzw. unvollständig beschriebenen oder erkannten Situationen handeln zu können. 11. Die Fähigkeit zur Mustererkennung (Besitz von Sensoren) und zur aktiven Auseinandersetzung mit der Umwelt (Besitz von Effektoren). 12. Über ein Kommunikationsmittel von der Komplexität und Ausdrucksfähigkeit der menschlichen Sprache verfügen. Je mehr dieser Merkmale eine Anwendung erfüllt, desto intelligenter ist sie. Eine Anwendung, die auf dieser Skala als intelligent eingestuft werden kann, wird eher der KI als einer anderen Disziplin der Informatik zugeordnet werden können.

13 Kritik an der KI-Forschung

Elon Musk, der selbst finanziell an KI-Firmen beteiligt ist, warnte 2014: „Der Fortschritt bei künstlicher Intelligenz (ich meine nicht einfache künstliche Intelligenz) ist unglaublich schnell. […] Solange man nicht direkt Gruppen wie Deepmind ausgesetzt ist, kann man sich kaum vorstellen, wie schnell es voran geht. Es ist annähernd exponentiell. […] Es besteht das Risiko, dass binnen fünf Jahren etwas ernsthaft Gefährliches passiert.“ Er löse keinen falschen Alarm aus, denn ihm sei bewusst worüber er rede. „Ich bin nicht der Einzige der sagt, wir sollten uns Sorgen machen. […] Ihnen [den führenden Unternehmen auf diesem Gebiet] ist die Gefahr bewusst, aber sie glauben, sie könnten die digitale Superintelligenz formen und kontrollieren und verhindern, dass Schlechtes ins Internet strömt […] Das wird sich zeigen“.[26][27]

Auch Stephen Hawking warnte 2014 vor der KI und sieht darin eine Bedrohung für die Menschheit. Durch die KI könnte das Ende der Menschheit eingeleitet werden. Ob die Maschinen irgendwann die Kontrolle übernehmen werden, werde die Zukunft zeigen. Aber bereits heute sei klar, dass die Maschinen die Menschen zunehmend vom Arbeitsmarkt verdrängen.[28][29][30]

Im August 2017 forderten 116 Unternehmer und Experten aus der Technologiebranche (u. a. Mustafa Suleyman, Elon Musk, Yoshua Bengio, Stuart Russell, Jürgen Schmidhuber) in einem offenen Brief an die UN, dass autonome Waffen verboten werden sollten bzw. auf die seit 1983 bestehende CCW-Liste gesetzt werden sollen. Die Certain Conventional Weapons sind von der UN verboten und beinhalten unter anderem Chemiewaffen. Nach Schwarzpulver und der Atombombe drohe die dritte Revolution der Kriegsführung. Zitat aus dem Schreiben: „Wenn diese Büchse der Pandora einmal geöffnet ist, wird es schwierig, sie wieder zu schließen“ und „Einmal erfunden, könnten sie bewaffnete Konflikte erlauben in einem nie dagewesenen Ausmaß, und schneller, als Menschen sie begreifen können“. Terroristen und Despoten könnten die autonomen Waffen nutzen und sogar hacken.[31][32]

Argumentativ entgegengetreten sind solchen Positionen u. a. Rodney Brooks und Jean-Gabriel Ganascia.[33]

Im Februar 2018 wurde ein Bericht einer Projektgruppe führender Experten im Bereich KI veröffentlicht, der vor möglichen "Bösartige[n] Nutzungen künstlicher Intelligenz" (englischer Originaltitel: "The Malicious Use of Artificial Intelligence") warnt.[34] Beteiligt waren daran unter anderem Forscher der Universitäten von Oxford, Yale und Stanford, sowie Entwickler von Microsoft und Google. Der Bericht nimmt Bezug auf schon existierende Technologien und demonstriert anhand von diversen Szenarien, wie diese von Terroristen, Kriminellen und despotischen Regierungen missbraucht werden könnten.[34] Die Autoren des Berichts fordern daher eine engere Zusammenarbeit von Forschern, Entwicklern und Gesetzgeber im Bereich KI und schlagen konkrete Maßnahmen vor, wie die Gefahren des Missbrauchs verringert werden könnten.[34]

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13.1 Vorschläge zum Umgang mit KI

Der Präsident von Microsoft, Brad Smith schlug vor, einen Verhaltenskodex aufzustellen, wie etwa eine Digitale Genfer Konvention, um Risiken der Künstlichen Intelligenz zu verringern.

Der Ethiker Peter Dabrock empfiehlt im Kontext der Benutzung und Programmierung von Künstlicher Intelligenz nicht nur die digitale Kompetenz der Beteiligten zu erhöhen, sondern auch auf klassische Bildungselemente zu setzten. Um mit den dazugehörigen Herausforderungen zurechtzukommen sowie die Fähigkeiten zur Unterscheidung und zur Erkennung von Mehrdeutigkeit zu erhöhen, seien Kenntnisse aus Religion, Literatur, Mathematik, Fremdsprachen, Musik und Sport eine gute Voraussetzung.[35]

14 Darstellung in Film und Literatur

Seit der Klassischen Moderne wird KI in Kunst, Film und Literatur behandelt.[36] Dabei geht es bei der künstlerischen Verarbeitung – im Gegensatz zur KI-Forschung, bei der die technische Realisierung im Vordergrund steht – vor Allem um die moralischen, ethischen und religiösen Aspekte und Folgen einer nicht-menschlichen, „maschinellen Intelligenz“.

In der Renaissance wurde der Begriff des Homunculus geprägt, eines künstlichen Miniaturmenschen ohne Seele.[37] Im 18. und 19. Jahrhundert erschienen in der Literatur menschenähnliche Automaten, beispielsweise in E. T. A. Hoffmanns Der Sandmann und Jean Pauls Der Maschinenmann.

Im 20. und 21. Jahrhundert greift die Science-Fiction in Film und Prosa das Thema mannigfach auf.[38] 1920 prägte der Schriftsteller Karel Čapek den Begriff in seinem Bühnenstück R.U.R.; 1926 thematisierte Fritz Lang in Metropolis Roboter, welche die Arbeit der Menschen übernehmen.[38]

Dem Filmpublikum wurden in den unterschiedlichen Werken die Roboter als intelligente und differenzierte Maschinen mit ganz unterschiedlichen Persönlichkeiten präsentiert: Sie werden entwickelt, um sie für gute Zwecke einzusetzen, wandeln sich aber häufig zu gefährlichen Maschinen, die feindselige Pläne gegen Menschen entwickeln.[39] Im Lauf der Filmgeschichte werden sie zunehmend zu selbstbewussten Wesen, die sich die Menschheit unterwerfen wollen.[39]

Eine weitere Form künstlerischer Auseinandersetzung mit KI stellt die Litauische Künstlerrepublik Užupis dar. In ihrer Münchener Botschaft fungiert der künstlich intelligente Forschungs-Humanoide "Roboy" als Konsul und die Verfassung enthält einen eigenen Artikel über künstliche Intelligenz ("Any artificial intelligence has the right to believe in a good will of humanity [The Munich Article].").[40]

14.1 Beispiele (Auswahl)

HAL 9000 in 2001: Odyssee im Weltraum (1968) Colossus und Guardian in Colossus (1970) Die Androiden in Westworld (1973) und Westworld (2016) Die sprechenden Bomben in Dark Star (1974) Der Supercomputer Golem aus den Büchern Golem XIV und Also sprach Golem von Stanisław Lem (1981) Master Control Programm in Tron (1982) Skynet in der Terminator-Filmreihe (ab 1984) Nummer 5 in den Filmen Nummer 5 lebt! (1986) und Nummer 5 gibt nicht auf (1988) Android Data in Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert (1987–1994)

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Sämtliche Programme (Orakel, Architekt, Agent, etc.) in The Matrix (1999) Andrew Martin in Der 200 Jahre Mann (2000) Die Hauptfigur in A.I. – Künstliche Intelligenz von Steven Spielberg (2001) Minority Report (2002) Sonny in I, Robot (2004) Deep Thought in Per Anhalter durch die Galaxis (2005) Person of Interest (ab 2011) Real Humans – Echte Menschen (seit 2012) Samantha in Her (2013) Ava in Ex Machina (2015) Humans (2015) A.R.E.S. in Schätzings Roman Die Tyrannei des Schmetterlings (2018)

15 Soziale Auswirkungen

Im Zuge der industriellen Revolution wurde durch die Erfindung der Dampfmaschine die Muskelkraft von der Maschine ersetzt (PS durch Watt). Durch die digitale Revolution könnte die menschliche Denkleistung durch maschinelle KI ersetzt werden.[41]

Der amerikanische Unternehmer Elon Musk prognostiziert, dass es zukünftig immer weniger Erwerbsarbeit geben wird, die nicht von einer Maschine besser und günstiger gemacht werden kann, weshalb immer weniger Arbeitskräfte benötigt würden. Durch die weitgehend maschinelle Produktion würden die Produkte und Dienstleistungen sehr billig werden. In diesem Zusammenhang unterstützt er die Einführung eines bedingungslosen Grundeinkommens.[42] Der Physiker Stephen Hawking meinte: Bereits heute sei klar, dass die Maschinen die Menschen zunehmend vom Arbeitsmarkt verdrängen.[28][29] Microsoft-Gründer Bill Gates sieht die Entwicklung ähnlich. Er fordert eine Robotersteuer, um die sozialen Aufgaben der Zukunft bewältigen zu können.[43] Bereits 1995 erschien das Buch „Das Ende der Arbeit“ von Jeremy Rifkin. Die Informatikerin Constanze Kurz meint: technischen Fortschritt gab es schon immer. Jedoch vollzog sich der technische Wandel in der Vergangenheit meist über Generationen, so dass genug Zeit blieb, sich für neue Aufgaben auszubilden. Heute verläuft der technische Wandel innerhalb von wenigen Jahren, so dass die Menschen nicht genug Zeit haben, sich für neue Aufgaben weiter zu bilden.[44] Der Sprecher des Chaos Computer Clubs, Frank Rieger, warnte in verschiedenen Publikationen (z. B. dem Buch Arbeitsfrei)[45] davor, dass durch die beschleunigte Automatisierung vieler Arbeitsbereiche in naher Zukunft immer mehr Menschen ihre Beschäftigung verlieren werden (z. B. LKW-Fahrer durch selbstfahrende Autos). Darin besteht unter anderem eine Gefahr der Schwächung von Gewerkschaften, die an Mitgliedern verlieren könnten. Rieger plädiert daher für eine „Vergesellschaftung der Automatiserungsdividende“, also einer Besteuerung von nichtmenschlicher Arbeit, damit durch das Wachstum der Wirtschaft in Form eines Grundeinkommens auch der allgemeine Wohlstand wächst und gerecht verteilt wird.[46]

Wissenschaftler der Universität Oxford haben in einer Studie im Jahr 2013 eine Vielzahl von Jobs auf ihre Automatisierbarkeit überprüft. Dabei unterteilten die Wissenschaftler die Jobs in verschiedene Risikogruppen. 47 Prozent der betrachteten Jobs in den USA wurden in die höchste Risikogruppe eingeteilt, d. h. dass für diese Jobs das Risiko sehr hoch ist, innerhalb der nächsten ein oder zwei Jahrzehnte (Stand 2013) automatisiert zu werden.[47]

Jack Ma, der Gründer des chinesischen Internetkonzerns Alibaba, mahnte in einem Vortrag, dass die Menschen sich auf erhebliche Umbrüche im Arbeitsmarkt vorbereiten sollten, weil die KI die Welt verändern werde. In den letzten 200 Jahren habe das produzierende Gewerbe und Dienstleistungen die Jobs geschaffen. Nun aber wegen der KIs und den Robotern, werden dort kaum noch Jobs entstehen. Jack Ma kritisierte die heutige Schulausbildung (er war früher

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Englischlehrer). Die Schüler würden nicht für die Notwendigkeiten von morgen ausgebildet, sondern immer noch auf eine Wirtschaft, die es bald nicht mehr gebe. Die Schulen würden die Arbeitslosen von morgen ausbilden. Es mache keinen Sinn, in Konkurrenz mit den KIs und Robotern treten zu wollen. Die Schüler sollten von den Schulen dazu ausgebildet werden, möglichst innovativ und kreativ zu sein. Jack Ma geht davon aus, dass die KIs viele Jobs zerstören, aber auch viele neue Jobs entstehen lassen würden. Die Frage sei, ob Schüler für diese neuen Jobs ausgebildet würden.[48]

Jürgen Schmidhuber antwortete auf die Frage, ob KIs uns bald den Rang ablaufen werden bzw. ob wir uns Sorgen um unsere Jobs machen müssten: "Künstliche Intelligenzen werden fast alles erlernen, was Menschen können – und noch viel mehr. Ihre neuronalen Netzwerke werden aus Erfahrung klüger und wegen der sich rasch verbilligenden Hardware alle zehn Jahre hundertmal mächtiger. Unsere formelle Theorie des Spaßes erlaubt sogar, Neugierde und Kreativität zu implementieren, um künstliche Wissenschaftler und Künstler zu bauen." und "Alle fünf Jahre wird das Rechnen 10-mal billiger. Hält der Trend an, werden kleine Rechner bald so viel rechnen können wie ein menschliches Gehirn, 50 Jahre später wie alle 10 Milliarden Hirne zusammen."[49] Als Konsequenz aus der aus seiner Sicht unabwendbar fortschreitenden Automatisierung und dem damit einhergehenden Wegfall von Erwerbsarbeitsplätzen sieht Schmidhuber die Notwendigkeit eines Bedingungslosen Grundeinkommens.[50] „Roboterbesitzer werden Steuern zahlen müssen, um die Mitglieder unserer Gesellschaft zu ernähren, die keine existenziell notwendigen Jobs mehr ausüben. Wer dies nicht bis zu einem gewissen Grad unterstützt, beschwört geradezu die Revolution Mensch gegen Maschine herauf.“[51]

Erik Brynjolfsson ist der Auffassung, das Aufkommen radikaler Parteien in den USA und Europa sei die Folge davon, dass viele Menschen heute schon nicht mehr mit dem technischen Fortschritt mithalten könnten. Wenn Menschen ihre Jobs verlieren, werden diese Menschen wütend, so Brynjolfsson. Auch er meint, dass in Zukunft die meisten Jobs von Maschinen erledigt werden.[52]

Mark Zuckerberg äußerte bei einer Rede vor Harvard-Absolventen, dass die Einführung eines bedingungslosen Grundeinkommens notwendig sei. Es könne etwas nicht mehr in Ordnung sein, wenn er als Harvard-Abbrecher innerhalb weniger Jahre Milliarden machen könne, während Millionen von Uni-Absolventen ihre Schulden nicht abbezahlen könnten. Es bräuchte eine Basis, auf der jeder innovativ und kreativ sein könne.[53][54]

Im November 2017 stellte der Deutsche-Bank-Chef John Cryan einen starken Stellenabbau in Aussicht. Das Unternehmen beschäftigt 97.000 Menschen. Bereits in den letzten 12 Monaten wurden 4000 Stellen abgebaut. In naher Zukunft sollen 9000 weitere Stellen abgebaut werden. Mittelfristig sollen die Hälfte aller Stellen abgebaut werden. Cryan begründete diesen Schritt damit, dass die Konkurrenz bereits heute mit etwa der Hälfte der Mitarbeiter vergleichbare Leistung erbringe. Cryan sagte: "Wir machen zu viel Handarbeit, was uns fehleranfällig und ineffizient macht". Vor allem durch das maschinelle Lernen bzw. künstliche Intelligenzen könnte das Unternehmen noch viel effizienter werden. Viele Banker arbeiteten ohnehin wie Roboter, so Cryan. An die Stelle qualifizierter Mitarbeiter sollen qualifizierte Maschinen treten, so Cryan.[55]

Der Zukunftsforscher Lars Thomson prognostizierte im November 2017 für die nächsten 10 Jahre gewaltige Umbrüche in Technologie, Arbeit, Werten und Gesellschaft. Im Jahr 2025 könne ein Haushalts-Roboter den Frühstückstisch decken, Fenster putzen, Pflegedienste übernehmen usw. wodurch Arbeitsplätze vernichtet werden. Heute schon gäbe es 181 Firmen weltweit, die an klugen Robotern arbeiten. Der Preis eines solchen Roboters betrage heute etwa 20.000 Euro. Der Markt der künstlichen Intelligenz werde in wenigen Jahren größer sein als der Automobilmarkt. Wie schnell 10 Jahre vergingen, würde man sehen, wenn man 10 Jahre zurückblicke, als das erste Smartphone auf den Markt kam. Er bedauert, dass in unserer Gesellschaft kaum jemand diese Entwicklung erkenne, die unsere Gesellschaft komplett

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verändern werde. In Hotels werden in 10 Jahren Roboter die Arbeiten der heutigen Zimmermädchen übernehmen. Der Vorteil für den Hotelmanager: Der Roboter will keinen Lohn, keine freien Tage, muss nicht versteuert und versichert werden. Der Nachteil: Der Staat erhält keine Steuern mehr und die Menschen sind arbeitslos. Deshalb werde man nicht an einem bedingungslosen Grundeinkommen vorbeikommen und der Einführung einer Robotersteuer. Thomson sieht die Gefahr einer Spaltung der Gesellschaft, wenn das Tempo der Veränderung die Wandlungsfähigkeit der Menschen übersteigt. Gleichzeitig werde die KI den Menschen von der Arbeit befreien. Die Gesellschaft müsse Leitplanken für die KIs definieren.[56]

In einem Interview im Januar 2018 meinte der CEO von Google Sundar Pichai, die aktuelle Entwicklung der künstlichen Intelligenz sei für den Werdegang der Menschheit bedeutender als es die Entdeckung des Feuers und die Entwicklung der Elektrizität waren. Durch die aktuelle Entwicklung der KI werde kein Stein auf dem anderen bleiben. Deshalb sei es wichtig, dass die Gesellschaft sich mit dem Thema auseinandersetze. Nur so könne man die Risiken eingrenzen und die Potentiale ausschöpfen. Google gehört derzeit zu den führenden Unternehmen im Bereich der KI. Allein der KI-Assistent von Google ist bereits auf hunderten Millionen Android-Smartphones installiert. Aber auch in den Suchmaschinen kommt KI derzeit bereits milliardenfach zum Einsatz. Die von Google gekaufte Firma DeepMind eilt bei der KI-Forschung von Meilenstein zu Meilenstein u. a. mit AlphaGo, AlphaGo Zero, AlphaZero.[57]

Das Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB), das zur Bundesagentur für Arbeit gehört, hat in einer Studie dargelegt, welche menschliche Arbeit in Deutschland von Maschinen ersetzt werden kann. Die Studie kommt zum Ergebnis, dass im Jahr 2016 25 Prozent der bezahlten menschlichen Tätigkeiten von Maschinen hätten erledigt werden können, was etwa 8 Millionen Arbeitsplätzen in Deutschland entspricht. Eine frühere Studie kam für das Jahr 2013 noch auf einen Wert von 15 Prozent. Am stärksten betroffen mit etwa 83 Prozent sind Fertigungsberufe aber auch unternehmensbezogene Dienstleistungsberufe mit 60 Prozent, Berufe in der Unternehmensführung und -organisation mit 57 Prozent, Berufe in Land- und Forstwirtschaft und Gartenbau mit 44 Prozent usw. Im Vergleich von 2013 zu 2016 sind besonders stark gestiegen Logistik- und Verkehrsberufe von 36 auf 56 Prozent, ein Bereich, in dem in Deutschland etwa 2,4 Millionen Menschen beschäftigt sind. Insgesamt geht die Studie davon aus, dass in naher Zukunft 70 Prozent der menschlichen bezahlten Tätigkeiten von Maschinen übernommen werden könnten. Maschinen könnten z. B. übernehmen: Wareneingangskontrolle, Montageprüfung, Kommissionierung, Versicherungsanträge, Steuererklärungen usw. Die Techniken, die diese Veränderungen vorantreiben seien: künstliche Intelligenzen, Big Data, 3-D Druck und virtuelle Realität. Auch wenn es nicht zu Entlassungen kommen würde, so müssen Mitarbeiter zumindest mit starken Veränderungen in ihrem Berufsbild und damit starkem Umlernen rechnen. Es werden auch neue Berufsfelder entstehen. Auch werde nicht alles, was heute schon möglich ist, auch umgesetzt und schon gar nicht sofort. Ein Faktor für diese Verzögerung seien ethische und rechtliche Aspekte aber auch die hohen Kosten der Automatisierung. Nicht immer ist die künstliche Intelligenz billiger als die menschliche Intelligenz.[58]

In einem Gastbeitrag im Februar 2018 meinte der SAP-Chef Bill McDermott, dass sich die Menschen fürchten würden vor den Veränderungen, die eine Welt mit Robotern und KIs mit sich bringt. Ein erster Meilenstein sei der Sieg der Maschine Deep Blue über den amtierenden Schachweltmeister Gary Kasparov im Jahr 1997 gewesen. Ein weiterer Meilenstein sei der Sieg der Maschine Watson über den Menschen in der Quiz-Show Jeopardy im Jahr 2011 gewesen. Und der nächste große Schritt waren dann die Siege von AlphaGo und seinen Nachfolgern AlphaGo Zero und AlphaZero im Jahr 2016 und 2017. Die tiefgreifenden Veränderungen, die KI auch am Arbeitsplatz mit sich bringen würden, seien heute nun in aller Munde. Um etwaige negative Auswirkungen der neuen Techniken auf die Gesellschaft zu vermeiden, verlangte es nun eine durchdachte Planung. Behörden, Privatwirtschaft und Bildungswesen müssten zusammenarbeiten, um junge Menschen die Fähigkeiten zu vermitteln, die diese in der digitalen Wirtschaft benötigen. Umschulungen und lebenslanges Lernen seien heute die neue Normalität. Jobs würden nicht komplett von Maschinen ersetzt werden, sondern meist in Teilbereichen. Es würden auch viele neue Jobs entstehen. Die wirtschaftliche

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Entwicklung würde durch die KI befeuert werden. Man rechnet für 2030 mit einer Wertschöpfung in dem Bereich von 16 Billionen Dollar und einem Wachstum des Bruttoinlandsprodukts um 26 Prozent. Durch die Automatisierung könnten Unternehmen zukünftig jährlich 3 bis 4 Billionen US-Dollar einsparen.[59]

Der Deutsche Bundestag hat am 28. Juni 2018 eine Enquete-Kommission Künstliche Intelligenz – Gesellschaftliche Verantwortung und wirtschaftliche Potenziale eingesetzt, die bis zum Sommer 2020 einen Abschlussbericht mit Handlungsempfehlungen vorlegen soll.[60]

16 Kreativität

Forscher aus Tübingen haben neuronale Netze darauf trainiert, ein vorgegebenes Foto im Stil eines berühmten Künstlers zu malen z. B. Van Gogh oder Edvard Munch.[61] Forscher bei Google haben neuronale Netze darauf trainiert, aus einer Art weißem Rauschen Bilder im Stil von Van Gogh und anderen Künstlern zu produzieren. Die Bilder wurden später auf einer Auktion versteigert.[62][63] Ähnliches machen auch die Apps Prisma oder Pikazo.[64]

Im Juli 2017 stellten Forscher der Rutgers Universität eine KI vor, die künstlerische Gemälde produziert. Die KI wurde trainiert mit vielen Gemälden berühmter Maler verschiedener Epochen. In einem Blindtest wurden die von der KI erstellten Gemälde mit von Künstlern für die Art Basel erstellten Gemälden vermischt und 18 Experten in einem Blindtest zur Beurteilung vorgelegt. Die Jury beurteilte die Gemälde von der KI insgesamt besser als die von den Künstlern für die Art Basel erstellten Gemälde.[65]

Der Autor George R. R. Martin schreibt derzeit an seinem sechsten Buch der Reihe Game of Thrones, das von der Fangemeinde ungeduldig erwartet wird. Der Programmierer Zack Thoutt trainierte nun eine KI (Recurrent Neural Net) mit den ersten fünf Büchern der Serie und ließ von der KI das sechste Buch schreiben. Das Ergebnis wurde im Sommer 2017 im Internet veröffentlicht. Dabei hat die KI einzelne Charaktere genauso weiterentwickelt, wie das in manchen Fan-Theorien erwartet wurde ohne dass die KI davon wusste. Mängel gibt es bei der Grammatik, einzelne Charaktere, die bereits verstorben waren, tauchen wieder auf und die Handlungsstränge sind nicht sehr spannend. Der Programmierer Zack Thoutt eignete sich die Kenntnisse über den kostenlosen Online-Kurs Udacity an.[66]

Sunspring ist der erste Kurzfilm (2016), dessen Drehbuch von einer KI geschrieben wurde.[49][67]

Google versucht in seinem Magenta-Projekt, KIs zu erzeugen, die kreativ sind. So wurde im Sommer 2017 eine Klavier- Improvisation vorgestellt, die von einer KI komponiert wurde.[68] Bereits im Sommer 2016 veröffentlichte das Projekt Magenta einen kurzen Pop-Song, der von einer KI komponiert wurde.[69]

Die Musik des Albums "I am AI" der Sängerin Taryn Southern, vorgestellt im Herbst 2017, wurde von einer KI komponiert. Um einen Song mit Hilfe einer KI zu komponieren, verwendet man eine Software wie etwa Amper Music oder Jukedeck, wählt das Genre und weitere Paramenter wie Länge des Songs, Instrumentierung usw. Innerhalb von Sekunden komponiert die KI dann einen einzigartigen Song. Ein Musiker kann daraufhin Bruchstücke dieser Beispiele zu einem eigenen Song zusammenfügen. Somit kann jedermann mehr oder weniger professionelle Musik kreieren. Immer mehr Musiker geben zu, beim Komponieren KIs als Werkzeug zu benutzen.[70][71] Auch das Album "Hello World" von Skygge wurde vollständig mit einer KI (Flow-Machine) komponiert. Die KI komponiert Soundstücke, die dann von Menschen sortiert, selektiert und zusammengesetzt werden, das sog. Kuratieren.[72]

17 KI in der Medizin → Hauptartikel: Künstliche Intelligenz in der Medizin

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18 KI in der Juristik

Ein großer Teil der Arbeit von Juristen besteht in der Analyse von Akten, zum Beispiel von Präzedenzfällen, um daraus Argumente zu entwickeln. Derartige Arbeit kann mittlerweile zu einem Teil von KIs übernommen werden. Die Beratungsfirma McKinsey schätzt, dass derzeit (2017) etwa 22 Prozent der Arbeit von Anwälten und 35 Prozent der Arbeit von Rechtshelfern mit Hilfe von KIs automatisiert werden könnte. Die KIs werden anhand von Millionen von Dokumenten und Fallbeispielen und juristischen Anträgen trainiert. Danach kann eine KI diejenigen Dokumente markieren, die ein Jurist für seinen Fall braucht; oft besser, als dies ein Mensch könnte. JPMorgan gab bekannt, die KI Contract Intelligence einzusetzen, welche nach Aussagen von JPMorgan eine Menge von Daten in Sekunden analysieren kann, wofür Juristen und Rechtshelfer 360.000 Stunden benötigen würden.[73]

Im Februar 2018 haben Rechtsprofessoren der Stanford University, der Duke University School of Law und der University of Southern California einen Vergleichstest zwischen der käuflich erwerbbaren KI Lawgeex und 20 erfahrenen Anwälten durchgeführt. Der KI und den Anwälten wurden 5 Vertragstexte zur Prüfung vorgelegt. Die Vertragstexte enthielten 30 absichtlich eingefügte rechtliche Probleme. Derartige Arbeiten müssen Anwälte nahezu täglich durchführen. Die KI benötigte für diese Arbeit 24 Minuten und hatte eine Trefferquote von 94 Prozent. Dagegen benötigten die erfahrenen Anwälte im Durchschnitt 92 Minuten und hatten nur eine durchschnittliche Trefferquote von 85 Prozent.[74]

19 KI im Marketing

Im Marketing wird künstliche Intelligenz eingesetzt, um zum Beispiel Werbe-Emails zu verschicken, den Kundendienst durch Social Bots und Chatbots abzulösen, Analysen und Prognosen des Markts und des Kunden, beispielsweise auf Basis von Big Data, durchzuführen und kundenspezifische Werbeanzeigen, Empfehlungen und Sucherergebnisse, sowie programmierte Abläufe zu entwickeln. So beabsichtigt der Online-Versandhändler Zalando bereits im März 2018, 250 Arbeitsplätze im Marketingbereich im Standort Berlin zu streichen, die durch künstliche Intelligenz ersetzt werden sollen.[75][76][77]

20 KI in Computerspielen und sonstigen Spielen

In Computerspielen wird eine KI meistens dazu verwendet um Bots, sogenannte Nicht-Spieler-Charaktere, die menschenähnliches Verhalten simulieren (zum Beispiel als simulierte Verbündete oder Computergegner) zu steuern oder bestimmte Dinge in der Spielwelt oder bei den Funktionen des Spielecharakters (zum Beispiel Routenfindung, prozedurale Generierung, selbstfahrende Fahrzeuge, automatische Verbesserungen und Vervollständigungen beim Streckenbau oder andere Algorithmen) zu berechnen. Bei einigen Spielen lässt sich der Schwierigkeitsgrad der KI- Gegner einstellen und optional wählen ob man gegen eine KI, gegen echte Spieler oder eine Mischform spielen möchte. Bei ein paar Spielen kann sich die KI auch automatisch an das Spielverhalten anpassen oder kann aus Fehlern lernen. Da im Einzelspieler-Modus oft Gegner fehlen, wird auf eine KI zurückgegriffen. Zudem wird KI in Computerspielen verwendet um viele oder sehr spezielle Charaktere zu simulieren, die nicht oder sehr schwer von echten Menschen übernommen werden könnten. Teilweise lassen sich KIs in Computerspielen aber auch einfach austricksen, da ein Mensch ein bestimmtes Muster einer KI umgehen kann. Der Realismus und das Gameplay eines Computerspiels wird daher auch oft an der KI gemessen.[78][79][80][81]

Neben den modernde Computerspielen wird KI auch für klassische Spiele (zum Beispiel Strategie-Brettspiele wie Schach oder Go) eingesetzt, um dem Menschen einen meist unterschiedlich wählbaren schweren und ständig präsenten Spielpartner zu simulieren. In den letzten Jahren haben solche Computer bereits immer mehr Weltmeister

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und Champions in diesen Gebieten besiegen können.[82] Ebenso wird auch im E-Sport-Bereich von den Profigamern versucht, die besten KIs zu schlagen, während Entwicklern darauf hinarbeiten, die besten Spieler durch eine KI zu besiegen.[83]

Auch künstlich neuronale Netze werden darauf trainiert, so selbständig zu lernen, dass sie eine Level meistern können oder sogar ein ganzes Computerspiel mit guten Zeiten oder Punkteständen durchspielen können. Bisher sind dies hauptsächlich Jump ’n’ Runs, Rollenspiele und Rennspiele oder andere Retro bzw. andere einfach gehaltene Spiele, wie zum Beispiel Super-Mario-Spiele, Q*bert oder Pokémon.[84][85][86][87]

Im Jahr 1994 wurde eine KI Weltmeister in Backgammon. Nach Jürgen Schmidhuber war das schon eine sehr ähnliche Technik, wie diese später bei AlphaGo verwendet wurde. Der wesentliche Unterschied bestand darin, dass die Hardware deutlich stärker wurde.[88]

Im Jahr 1997 gelang dem von IBM entwickelten System Deep Blue, den Schach-Weltmeister Garri Kasparov in sechs Partien zu schlagen.

Im Jahr 2011 gewann das Computerprogramm Watson im Quiz Jeopardy! gegen die beiden bislang erfolgreichsten Spieler.

Im März 2016 besiegte AlphaGo den damalig vermutlich weltbesten Go-Spieler Lee Sedol mit 4 zu 1 im Spiel AlphaGo gegen Lee Sedol. Wegen der größeren Komplexität von Go gegenüber Schach, die sich aus dem größeren Brett (19×19) und der ungleich größeren Anzahl möglicher Züge ergibt, ist Go mit traditionellen Brute-Force-Algorithmen (Alpha- Beta-Suche), d. h., es probiert alle möglichen Züge durch, praktisch nicht bezwingbar.

Im Januar 2017 schlug die KI Libratus vier der besten Pokerspieler der Welt. Die Spieler Daniel McAulay, Jimmy Chou, Jason Les und Dong Kim spielten in insgesamt 120.000 Spielen (Heads-Up No-Limit Texas Hold’em) an 20 Tagen gegen die KI.[89]

Im August 2017 besiegte eine künstliche Intelligenz der Firma OpenAI bei einem mit 24 Millionen Dollar dotierten Dota-2-Turnier einige der weltbesten Profispieler auf diesem Gebiet (u. a. Profispieler Danylo "Dendi" Ishutin). Dota2 gilt als eines der komplexesten Videospiele überhaupt, komplexer als Go oder Schach. Dota2 wurde allerdings hier im eins zu eins Modus gespielt und nicht im komplexeren Team-Modus. OpenAI erklärte, dass die KI nur vier Monate benötigte, um diese Spielstärke zu erreichen. Die KI wurde trainiert, indem diese immer wieder gegen sich selbst antrat. Die KI bekam das gleiche Sichtfeld wie der menschliche Spieler und durfte nur eine begrenzte Anzahl von Aktionen gleichzeitig ausführen. Ziel von OpenAI ist es nun, eine KI zu entwickeln, die die besten menschlichen Spieler auch im Team-Modus besiegen kann.[90]

Im Dezember 2017 stellte die Google-Firma DeepMind die KI AlphaZero vor. Diese erlernte innerhalb weniger Stunden nacheinander die Spiele Schach, Go und Shōgi und war dann besser als jede Software, die bislang entwickelt wurde und damit übermenschlich. AlphaZero wird nur durch das Einprogrammieren der Spielregeln initialisiert. Daraufhin trainiert AlphaZero einige Stunden gegen sich selbst. Menschliche Spielstrategien werden der KI nicht gezeigt. Die KI entwickelt alle Spielstrategien eigenständig. Die Schach-Website chess24 kommentierte dies mit: die Zeit der ausgefeilten Schachprogramme sei wohl vorüber.[91][92][93] Der ehemalige Schachweltmeister Garri Kasparow meinte, er sei erstaunt darüber „was man von AlphaZero und grundsätzlich von KI-Programmen lernen kann, die Regeln und Wege erkennen können, die Menschen bisher verborgen geblieben sind.“ und „Die Auswirkungen sind offenbar wunderbar und weit jenseits von Schach und anderen Spielen. Die Fähigkeit einer Maschine menschliches Wissen aus Jahrhunderten in einem komplexen, geschlossenen System zu kopieren und zu überflügeln, ist ein Werkzeug, das die Welt verändern wird.“[94]

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Im März 2018 haben Mitarbeiter von Toyota einen humanoiden Roboter mit KI vorgestellt, der einen Basketball aus 3,60 Meter Entfernung mit 100 prozentiger Treffsicherheit in einem Basketballkorb versenken kann. Der Roboter trat gegen menschliche Profi-Basketballspieler an und gewann deutlich. Der Roboter mit KI benötigte 200.000 Ballwürfe als Training, um diese Genauigkeit zu erreichen.[95]

21 KI in sonstigen Bereichen

Im November 2017 stellten Wissenschaftler der Universität Edinburgh eine von ihnen trainierte KI vor, die in der Lage ist, bei einem Fernsehkrimi den Mörder mit hoher Wahrscheinlichkeit noch vor der Auflösung vorauszusagen. Dabei haben die Forscher die KI anhand von 39 Folgen der Fernsehserie "CSI: Las Vegas" trainiert. Diese Fernsehserie hat 337 Folgen. Ab der 39. Folge war es der KI möglich, den Täter relativ häufig vorauszusagen und mit jeder weiteren Folge wurde die Treffsicherheit der KI höher. Am Ende lag die Treffsicherheit bei 60 Prozent nachdem 90 Prozent einer Episode von der KI "geschaut" wurde.[96]

Am 28. August 2017 wurde ein maschineller Übersetzer namens DeepL auf Basis künstlicher neuronaler Netze von einem Kölner Start-Up online gestellt, der auf der gesammelten Datenbank von Linguee trainiert wurde. Der neue Dienst soll in Blindtests die Angebote der Konkurrenz u. a. von Google, Microsoft und Facebook übertreffen.[97][98]

Im November 2017 stellte Boston Dynamics ein neues Video zur aktuellen Entwicklung ihres humanoiden Roboters Atlas ins Internet. Seit 2016 kann Atlas gehen, Türen öffnen, Kisten aufheben und in Regale einsortieren sowie nach dem Umfallen alleine wieder aufstehen. Seit 2017 kann Atlas nunmehr athletisch von Kiste zu Kiste springen, um 180 Grad Sprünge und einen Rückwärtssalto durchführen.[99][100]

Im Dezember 2017 stellte Google eine KI mit Namen AutoML vor, die eigenständig KIs kreiert, die dann wiederum leistungsfähiger sind, als KIs, die von Menschen auf dem speziellen Gebiet kreiert wurden.[101]

KIs können Ende 2017 Videos von einer Tagszene in eine Nachtszene umrechnen, oder von einer Sommerlandschaft in eine Winterlandschaft verwandeln und umgekehrt, ein Video von einem Sonnentag in einen Regentag verwandeln, oder eine Katze in einem Video in eine Großkatze umrechnen usw. Weiterhin können KIs menschliche Gesichter entwickeln, die es gar nicht gibt, die aber menschlich aussehen.[102]

Ein Programmierer demonstrierte Ende 2017 die Produktion eines Fake-Videos mit einfachen und kostenlosen Mitteln. Dazu nahm er ein Pornovideo und die Gesichter berühmter Frauen u. a. Gal Gadot. Mit Hilfe einer KI legte er dann das Gesicht der berühmten Schauspielerinnen über das Gesicht der Pornodarstellerin, so dass ein glaubwürdiges Video entstand. Dabei verwendete der Programmierer einfachste Mittel die im Internet frei verfügbar sind und deren Handhabung leicht erlernbar sind.[103] Die Techniken wurden bereits 2016 von Wissenschaftlern des Max-Planck- Instituts für Informatik in Online-Videos demonstriert.[104] Auf Basis dieser Techniken hat ein weiterer Entwickler im Januar 2018 die sog. FakeApp entwickelt, so dass nun mittlerweile jedermann mit wenig Technikverständnis in einem beliebigen Video ein sog. Face Swap durchführen kann, was sich großer Beliebtheit erfreut. Die Qualität dieser veränderten Videos wird immer besser und ist teilweise auf dem Niveau von teuren Hollywood-Produktionen angekommen. Video als Beweismaterial verliert damit zunehmend an Bedeutung.[105][106][107]

Forscher der Universität von Maryland sowie vom Dartmouth College haben eine KI entwickelt, die mit 92 prozentiger Wahrscheinlichkeit an der Stimme und dem Gesichtsausdruck eines Menschen erkennen kann, ob dieser lügt; vgl. Lügendetektor. Die KI wurde mit 104 Videos trainiert, die Personen zeigen, die vor Gericht sowohl die Wahrheit als auch die Unwahrheit sagen. Die KI lernte so, minimale Änderungen im Gesichtsausdruck und der Stimme zu erkennen, um so den Wahrheitsgehalt des Gesagten zu deuten. Das System könne durch bessere Audiodaten und mehr

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Videomaterial noch stark verbessert werden.[108]

Forscher der Stanford Universität entwickelten eine KI, die anhand der Bilder von Google Street View (d. h. Bilder von einem Wohnviertel) das Wahlverhalten, den Bildungsgrad und die ethnische Zusammensetzung von Menschen in einem bestimmten Wohngebiet ermitteln kann. Ein wesentliches Erkennungsmerkmal für die KI sind die Autos, die in einem Wohngebiet geparkt sind. Nicht ermitteln konnte die KI bislang den Anteil der Kinder in dem Wohnviertel und die Zuordnung zu dominanten Wirtschaftssektoren. Die Erhebung der Daten ist deutlich kostengünstiger als bei Umfragen.[109]

Die KI NIMA, entwickelt von Google, kann Bilder ästhetisch bewerten, d. h. erkennen, ob Menschen ein Bild schön oder nicht schön finden. Dabei trainierte die KI mit Bildern, die von 200 Menschen auf einer Skala von 1 bis 10 bewertet wurden. Danach konnte die KI mit hoher Treffsicherheit erkennen, mit welchem Wert die Menschen ein Bild einstufen werden.[110]

Das britische Start-up Tractable stellte Anfang Januar 2018 eine KI vor, die mittels Fotos von einem Autoschaden innerhalb von Sekunden einen Kostenvoranschlag für die Reparatur anfertigen kann. Autofahrer müssen zukünftig nur noch Fotos vom Schaden aufnehmen und an die Versicherung übermitteln - der Rest wird dann maschinell erledigt. Die KI wurde mit Millionen Fotos von Autoschäden trainiert. Die Fotos müssen nicht von hoher Qualität sein. In Deutschland gab es im Jahr 2017 mehr als 2,6 Millionen Verkehrsunfälle, die meisten davon Blechschäden.[111]

Bei einem standardisierten Leseverständnistest der Stanford Universität haben KIs erstmals im Januar 2018 besser abgeschnitten als Menschen dies können. Bei dem Test wird ein Text gelesen und danach sehr detaillierte Fragen zum Inhalt des Textes gestellt. Menschen konnten im Maximum bislang 82,304 Prozent der Fragen korrekt beantworten. Eine KI von Alibaba konnte diesen Wert mit 82,44 Prozent übertreffen. Nur wenige Stunden später konnte eine KI von Microsoft den Test mit 82,65 Prozent bestehen. Allerdings je komplexer und mehrdeutiger die Fragen werden, desto mehr Probleme bekommen die KIs. Die KIs sind eher ein exaktes Rechercheinstrument, während ein Mensch das Gelesene in einen größeren Kontext stellen kann.[112][113]

Vier Wissenschaftler der japanischen Universität in Kyoto haben im Januar 2018 eine KI vorgestellt, die aus den gemessenen Gehirnaktivitäten (Magnetresonanzscans) eines Menschen in etwa erkennen kann, welches Bild sich der Mensch gerade ansieht oder sogar nur ausdenkt. Die KI visualisiert die Bilder dann auf einem Bildschirm. Die Bilder sind nicht akkurat, aber Formen und Farben sind schemenhaft erkennbar. Auch Symbole und Buchstaben kann die KI so identifizieren. Die KI wurde über 10 Monate mit drei Probanden und 1000 Bildern, die wiederholt angeschaut wurden, trainiert. Dies stellt erste Ansätze von Telepathie zwischen Mensch und Maschine dar, was für die Maschinensteuerung nützlich sein kann.[114][115]

Microsoft stellte im Januar 2018 eine KI vor, die auf Textvorgaben ein entsprechendes Bild erzeugen kann. So erzeugt die KI z. B. auf die Vorgabe gelber Vogel mit schwarzen Flügeln und kurzem Schnabel ein fotorealistisches Bild mit einem kleinen, gelben Kanarienvogel mit schwarzen Flügeln auf einem Ast sitzend. Der Vogel existiert nicht real, sondern das Bild wurde von der KI erschaffen. Tatsächlich handelt es sich um zwei KIs: die erste erzeugt das Bild, die zweite bewertet, ob das Bild real erscheint. Die erste KI wiederholt den Vorgang so oft, bis die zweite KI das Bild als realistisch akzeptiert. Mit Hilfe einer solchen KI könnte man allein mit einem detaillierten Drehbuch einen Animationsfilm erzeugen. Denkbar wäre der Einsatz auch in der Architektur, wo eine solche KI nach Textvorgabe entsprechende Gebäude zeichnet.[116]

Forscher der Universität Zürich und des Forschungskompetenzzentrums NCCR Robotics haben im Januar 2018 eine KI vorgestellt, die eine Drohne sicher durch eine Stadt führen kann. Die Drohne ist lediglich mit einer einfachen

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Smartphonekamera bestückt. Die eigentliche Leistung vollbringt die KI, die zwischen statischen und bewegten Objekten unterscheiden kann und der Drohne entsprechend den Weg weist. Die KI schafft es sogar, die Drohne durch Parkhäuser und Büroflure zu steuern, obwohl die KI dafür nicht eigens trainiert wurde. Mögliche Einsatzgebiete wären Paketlieferungen, Überwachungsaufgaben, Rettungseinsätze usw.[117]

Seit Herbst 2017 ist ein Aktienfonds (ETF) auf dem Markt, der von einer KI gesteuert wird. Die KI basiert auf dem IBM Watson und entscheidet komplett eigenständig, in welche Aktien investiert wird. Die KI lernt ständig dazu und setzt keine einprogrammierten Anlageregeln um. War die Performance der KI anfangs noch sehr schlecht, überholt diese im Januar 2018 die Performance von menschlichen Fonds-Managern. Die KI kann im Vergleich zu einem Menschen große Mengen an Daten verarbeiten und in die Analyse einbeziehen, derzeit die Geschäftsdaten von 6000 Unternehmen und über 1 Mio. Finanznachrichten pro Tag. Nach Aussage der Betreiber soll die KI weiter dazulernen und somit die Performance ständig steigern. Der Fond steht auch Privatanlegern offen.[118]

Im Januar 2018 eröffnet Amazon den ersten Laden ohne Kassen. Amazon nennt diese Läden Amazon Go. Der Kunde benötigt einen Account bei Amazon und eine entsprechende Amazon-App auf seinem Smartphone. Beim Betreten des Ladens muss der Kunde sein Smartphone mit der App über einen Scanner halten und kann dann eintreten. Danach wird der Kunde von unzähligen Kameras und KI verfolgt. Jedes Mal, wenn der Kunde dem Regal eine Ware entnimmt, wird die Ware in den virtuellen Warenkorb des Kunden eingebucht. Legt der Kunde die Ware wieder ins Regal zurück, wird die Ware wieder ausgebucht. Beim Verlassen des Ladens wird dem Kunden automatisch der Rechnungsbetrag des Warenkorbs von seinem Amazon-Guthaben-Konto abgebucht. Für den Kunden ergeben sich so keine Wartezeiten mehr an den Kassen. Amazon kann so nun auch die Einkaufsdaten in einem normalen Laden für jeden Kunden erfassen und zudem entfällt Personal.[119]

Wissenschaftler der Alberta Universität haben eventuell im Januar 2018 mit Hilfe einer KI das Voynich-Manuskript entschlüsseln können. Das Manuskript ist 600 Jahre alt. Jahrzehnte lang wurde versucht, den Inhalt des Buches, das in einer Geheimschrift niedergeschrieben ist, zu entschlüsseln. Die KI wurde an Texten in 380 Sprachen trainiert. Glaubte man bislang, bei der Sprache handle es sich um Arabisch, gab die KI an, es sei Hebräisch. Man vermutete, dass es sich um Alphagramme (s. Anagramm) handelt, bei denen die Buchstaben jedes Wortes alphabetisch sortiert werden und Vokale weggelassen werden. Nach Umstellung der Buchstaben, konnten 80 Prozent der Wörter in einem modernen Wörterbuch gefunden werden. Der erste Satz konnte damit in etwa entschlüsselt werden. Nun werden Linguisten, die Althebräisch beherrschen, benötigt, um den gesamten Text entziffern zu können. Die Wissenschaftler wollen nun weitere alte Texte untersuchen, deren Entzifferung bislang nicht gelang.[120] Der Ansatz wurde sowohl von einschlägigen Voynich-Forschern, als auch von einem Team aus Mediävisten, Informatikern und des Hebräisch Kundigen als unbrauchbar verworfen. [121]

Das kanadische Start-Up Lyrebird hat eine KI entwickelt, die innerhalb weniger Minuten erlernen kann, mit jeder beliebigen Stimme zu sprechen. Namensgeber ist der Vogel Leierschwanz, der beliebige Geräusche täuschend echt imitieren kann. Zum Trainieren der KI muss man einen vorgegebenen Text wenige Minuten lang vorlesen. Danach spricht die imitierte Stimme jeden Text, den man in einem Textfeld eingibt. Das funktioniert bislang nur gut in der englischen Sprache.[122][123]

Das deutsche Entwicklerteam Acrai hat eine Maschine mit KI entwickelt, die, an einem Traktor angehängt, auf Feldern automatisch und mechanisch "Unkraut" entfernt. Die KI erkennt das "Unkraut" und dann entfernt die Maschine das "Unkraut" mit einer Art Hacke. Das System soll eine Alternative zu chemischen Unkrautvernichtern sein und so insbesondere im ökologischen Anbau zum Einsatz kommen, um dort Arbeitskräfte einzusparen. Das System wird vorerst als Dienstleistung angeboten, damit Bauern das System ausprobieren können. Das Team erhielt mit seiner

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Maschine beim TUM IdeAward den dritten Platz.[124]

Das Startup snics aus Wien hat eine App mit KI entwickelt, welche die Energiezufuhr einer Mahlzeit berechnen kann. Dazu muss man nur die Mahlzeit komplett fotografieren. Die KI erkennt die Speisen, gleicht dies mit einer Datenbank ab, um die Nahrungsenergie je Speise zu ermitteln und berechnet daraus die Energiezufuhr anhand von Standardportionen. Die App steht seit Februar 2018 in den App-Stores bereit. Die Treffsicherheit liegt derzeit bei 60 Prozent, wobei weitere 20 Prozent nur leicht daneben liegen. Ernährungswissenschaftler kontrollieren ständig die Arbeit der KI, um so die Treffsicherheit weiter zu steigern.[125]

Das Google Brain Team stellte im Februar 2018 eine KI vor, die aus vorgegebenen Texten die wesentlichen Informationen extrahieren und damit einen Wikipedia-Artikel schreiben kann.[126]

Auf der Münchner Sicherheitskonferenz im Februar 2018 waren autonome Waffen ein zentrales Thema und dabei kleine Drohnen mit KI eigenständig gesteuert, die in großen Schwärmen ausgesendet werden, u. a. Zielpersonen per Gesichtserkennung oder ein sonstiges Ziel orten und dann das Ziel ausschalten u. a. durch Zünden einer Sprengladung in unmittelbarer Nähe des Ziels. Prototypen seien bereits gebaut. Der ehemalige Nato-Generalsekretär Anders Fogh Rasmussen warnte eindringlich vor solchen autonomen Systemen und forderte das Verbot solcher Systeme. Anscheinend soll im Syrien-Krieg erst kürzlich ein derartiger Drohnenangriff vermutlich mit iranischer Hilfe gegen eine russische Einheit eingesetzt worden sein.[127] Bereits Ende 2017 haben Aktivisten in einem Video simuliert, wie ein solcher Angriff von einem autonomen Drohnenschwarm aussehen könnte.[128]

Beim Projekt "Mannheimer Weg 2.0" - eine Zusammenarbeit der Stadt Mannheim, der Mannheimer Polizei und dem Fraunhofer Institut - soll eine KI ab März 2018 die Videos der Überwachungskameras aus dem Stadtzentrum von Mannheim auswerten und einen Alarm auslösen, wenn die KI auf den Bildern eine strafbare Handlung entdeckt. Ein Mitarbeiter der Polizei muss dann manuell das von der KI vorsortierte Bildmaterial sichten und eigenständig Kollegen alarmieren. Bislang mussten Mitarbeiter der Polizei permanent die Videos der Überwachungskameras auf verdächtige Situationen hin beobachten, was für die Mitarbeiter sehr ermüdend und auch personalintensiv war. Die KI durchsucht die Videos in Echtzeit u. a. nach Menschen, die schlagen, liegen, stürzen o.a. rennen usw. In der ersten Phase werden jedoch weiterhin auch Menschen die Videos auswerten, so dass die KI mit Hilfe des Bildmaterials weiter trainiert werden kann.[129]

Auf dem Mobile World Congress in Barcelona im Februar 2018 wurde ein Smartphone mit einer App vorgestellt, das ein Auto steuern kann. Das Smartphone verfügt über einen KI-Chip und wurde an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs befestigt. Das Fahrzeug war mit Steuermotoren am Lenkrad und den Pedalen ausgestattet. Allein über die Kamera des Smartphones wurde die Umgebung erkannt und das Fahrzeug vom Smartphone über einen Testparcours geleitet. Die Vorführung diente zur Demonstration der Leistungsstärke des KI-Chip im Smartphone.[130]

Microsoft Research hat im März 2018 eine KI vorgestellt, die von Chinesisch ins Englisch nach eigener Angabe in gleicher Qualität übersetzen kann wie ein professioneller menschlicher Übersetzer. Die Übersetzung von Chinesisch ins Englische gilt als die schwierigste Art der Übersetzung. Nach Microsoft ein historischer Durchbruch, den man selbst bei Microsoft nicht so früh erwartet hätte.[131][132]

Im März 2018 stellte Google eine youtube-App mit KI vor, die in Videos in Echtzeit den Hintergrund im Video austauschen kann. Für diese Technik wurde bislang die aufwändige Greenscreen-Technik benötigt, bei der Personen vor einer grünen Wand agieren müssen, die später durch einen Hintergrund ersetzt wird. Bei der jetzigen Technik ist der Hintergrund egal. Die KI erkennt die Personen oder Gegenstände im Vordergrund und schneidet diese einfach aus dem Video heraus.[133]

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Im März 2018 führte Baidu die KI DeepVoice vor, die nur 3,7 Sekunden Tonaufnahme einer Stimme benötigt, um dann mit dieser Stimme jeden vorgegebenen Text sprechen zu können. Die Qualität ist allerdings sehr schlecht. Je mehr Tonaufnahme die KI von einer Stimme hat, um so besser wird das Ergebnis. Vor einem Jahr noch sollen für vergleichbare Ergebnisse noch 30 Minuten Tonaufnahmen einer Stimme notwendig gewesen sein. Ein System von Adobe, das 2016 vorgestellt wurde, benötigte 20 Minuten Trainingsmaterial, erzielte damit jedoch auch ein hochwertiges Ergebnis.[134]

Im Mai 2018 hat Google auf der Entwicklerkonferenz sein System Duplex vorgestellt. Dabei führte die KI einen Anruf bei einem Friseursalon, einem Restaurant usw. durch, um eine Terminvereinbarung durchzuführen. Ziel von Google ist es, die Sprache der KI so natürlich wirken zu lassen, dass der Gegenüber nicht mehr erkennt, dass es sich beim Anrufer um eine Maschine handelt. Dazu werden von der KI u. a. Denkpausen, absichtliche Ungenauigkeiten, 'aha' und 'hmm' usw. eingefügt, wodurch die KI menschlich klingen soll. Kommentatoren empfanden das Ergebnis u. a. erschreckend überzeugend. Das System funktioniert bislang nur in Englischer Sprache.[135][136]

Eine KI wurde von IBM unter dem Namen 'Project Debater' darauf trainiert, mit Menschen zu diskutieren. IBM stellte diese KI im Frühjahr 2018 der Öffentlichkeit vor. Dabei diskutierte die KI mit zwei erfahrenen menschlichen Diskussionspartnern über Themen, von denen die KI davor nichts wusste. Die KI konnte lediglich auf eine 300 Millionen Quellen umfassende Datensammlung zurückgreifen, und musste daraus die Argumente herausfinden. Geübt hatte die KI davor mit anderen Themen. Die KI soll zukünftig bei der Findung schwieriger Entscheidungen behilflich sein.[137]

Das britische Start-Up Wayve hat im Juli 2018 eine KI vorgestellt, die innerhalb von 20 Minuten in einfacher Form das Autofahren erlernen kann. Das Start-Up wurde von zwei Doktoren der KI der Cambridge Universität gegründet. Statt vieler Sensoren benötigt die KI nur eine Frontkamera und steuert das Lenkrad. Bislang wurde den Autopiloten mühsam die Regeln für das Autofahren einprogrammiert und Millionen von Testkilometern absolviert, um der KI das Autofahren beizubringen. Die jetzt vorgestellte KI ist zuerst ohne Wissen und steuert das Lenkrad zuerst zufällig. Durch das korrigierende Eingreifen eines Testfahrers lernt die KI innerhalb von 20 Minuten eigenständig und ohne menschliches Wissen, wie das Lenkrad zu bedienen ist, um auf der Straße zu bleiben, ähnlich einem Menschen, der Fahrradfahren lernt. Dabei wird auf das gleiche bestärkende Lernverfahren gesetzt, das Deepmind bereits bei AlphaZero eingesetzt hat. Die KI erhält eine höhere Belohnung, je länger das Fahrzeug ohne Eingriff des Testfahrers bleibt. Die KI versucht eine möglichst hohe Belohnung zu erhalten.[138]

Wissenschaftler der Universität von Berkeley, Kalifornien, haben im Sommer 2018 eine KI entwickelt, mit der man in Videos die Tanzbewegungen einer Quellpersonen auf eine Zielperson übertragen kann. Dazu überträgt die KI zuerst die Tanzbewegungen der Quellperson auf eine Art Strichmännchen. Diese Bewegungen werden dann in einem zweiten Schritt auf die Zielperson übertragen. Dann wird das Ergebnis von der KI auf Glaubwürdigkeit überprüft und gegebenenfalls der letzte Schritt wiederholt. Zukünftig sollen beliebige Bewegungen einer Quellperson im Video auf eine Zielperson in einem Video übertragbar sein. Video als Beweismaterial verliert damit zunehmend an Bedeutung.[139]

Mit der App TapTapSee können Blinde die Umgebung mit ihrem Smartphone fotografieren. Das Foto wird an eine zentrale KI übermittelt, welche das Bild analysiert und einen Text erstellt, was auf dem Foto zu sehen ist (sog. tagging). Dieser Text geht dann zurück an das Smartphone des Benutzer. Daraufhin sagt eine Stimme im Smartphone, was auf dem Bild zu sehen ist. So können Blinde etwa die Farbe eines Kleidungsstückes herausfinden. Die App ist kostenlos, so dass man diese Technik selbst austesten kann.[140]

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22 Filmische Dokumentationen

ARD Quarks und Co: Außer Kontrolle - Wenn Computer die Macht übernehmen , 2016 (http://www.ardmediathek.de/tv/Quarks-Co/Au%C3%9Fer-Kontrolle-Wenn-Computer-die-Macht/WDR-Fernsehen /Video?bcastId=7450356&documentId=37554680) autonomes Fahrzeug, 2016 (https://www.tesla.com/autopilot) humanoider Roboter Atlas, 2016 (https://www.youtube.com/watch?v=rVlhMGQgDkY) humanoider Roboter Atlas, 2017 (https://www.youtube.com/watch?v=fRj34o4hN4I) auf YouTube künstliche Intelligenz Watson in Quizshow Jeopardy, 2011 (https://www.youtube.com/watch?v=i-vMW_Ce51w) 3sat Kulturzeit: Interview mit Jürgen Schmidhuber, 2016 (http://www.3sat.de/mediathek/?mode=play&obj=57949) Vortrag von Jürgen Schmidhuber: Künstliche Intelligenz wird alles ändern, 2016 (https://www.youtube.com /watch?v=rafhHIQgd2A) auf zwei Rädern rollender Roboter Handle, kostengünstig, 2017 (https://www.youtube.com/watch?v=- 7xvqQeoA8c) heiseshow auf der CeBIT: Revolution der KI mit Deep Learning, aktueller Stand der KI, 2017 (https://www.youtube.com/watch?v=aWfT_vATSBI) Avatar basierend auf IBM Watson, 2017 (https://www.youtube.com/watch?v=khr-eWGhTSI)

23 Literatur

Margaret Boden: Die Flügel des Geistes : Kreativität und künstliche Intelligenz, München: Artemis und Winkler 1992 Dietrich Dörner: Bauplan für eine Seele. Rowohlt, Reinbek 2001, ISBN 3-499-61193-7 Wolfgang Ertel: Grundkurs Künstliche Intelligenz: Eine praxisorientierte Einführung. 3. Aufl., Springer Vieweg 2013. ISBN 978-3-8348-1677-1 Howard Gardner: Dem Denken auf der Spur (KI als Teil der interdisziplinären Kognitionswissenschaft) Stuttgart 1989 ISBN 3-608-93099-X Uwe Lämmel, Jürgen Cleve: Künstliche Intelligenz (http://www.wi.hs-wismar.de/ki-buch/), 3. Auflage 2008, Carl Hanser Verlag München, ISBN 978-3-446-41398-6 Douglas R. Hofstadter: Gödel, Escher, Bach, ein Endloses Geflochtenes Band dtv ISBN 3-423-30017-5 Raymond Kurzweil: The Age of Spiritual Machines. B&T (Januar 2000) ISBN 978-0-14-028202-3 Jan Lunze: Künstliche Intelligenz für Ingenieure. 2010. ISBN 978-3-486-70222-4 Pamela McCorduck: Denkmaschinen : die Geschichte der künstlichen Intelligenz, Markt und Technik 1987 (Original: Machines who think, Freeman 1979, A. K. Peters 2004) Marvin Minsky: Mentopolis Stuttgart 1990 ISBN 3-608-93117-1 Hans Moravec: Computer übernehmen die Macht. Vom Siegeszug der künstlichen Intelligenz. Hoffmann und Campe (1999) ISBN 978-3-455-08575-4 Nils Nilsson: The quest for artificial intelligence. A history of ideas and achievements, Cambridge UP 2010 Roger Penrose: Computerdenken – Des Kaisers neue Kleider oder die Debatte um künstliche Intelligenz, Bewusstsein und die Gesetze der Natur, Übersetzung der englischen Originalausgabe The Emperor’s New Mind, mit einem Vorwort von Martin Gardner und einem Vorwort zur deutschen Ausgabe von Dieter Wandschneider, Heidelberg 1991 Roger Penrose: Schatten des Geistes. Wege zu einer neuen Physik des Bewußtseins Übersetzung aus dem Englischen Shadows of the Mind Heidelberg 1995 Rolf Pfeifer, Christian Scheier, Alex Riegler: Understanding Intelligence Bradford Books, 2001, ISBN 0-262-66125-X Görz, Rollinger, Schneeberger (Hrsg.): Handbuch der Künstlichen Intelligenz, 4. Auflage 2003, Oldenbourg, ISBN 3-486-27212-8 Georg Ruppelt, Hg.: Der große summende Gott. Geschichten von Denkmaschinen, Computern und künstlicher Intelligenz. Reihe: Lesesaal. Kleine Spezialitäten aus der Niedersächsischen Landesbibliothek, 7. Darin auch: Uwe Drewen, Dokumentation einer Ausstellung. C. W. Niemeyer, Hameln 2003 ISBN 3-8271-8807-5[141] Stuart J. Russell, Peter Norvig: Artificial Intelligence: A Modern Approach (http://aima.cs.berkeley.edu/), 2. Auflage, 2002, Prentice Hall.

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Stuart Russell, Peter Norvig: Künstliche Intelligenz: Ein moderner Ansatz (http://aima.cs.berkeley.edu/), August 2004, Pearson Studium, ISBN 3-8273-7089-2 (deutsche Übersetzung der 2. Auflage) Bernd Vowinkel: Maschinen mit Bewusstsein – Wohin führt die künstliche Intelligenz?. Wiley-VCH (Mai 2006) ISBN 978-3-527-40630-2 Joseph Weizenbaum: Die Macht der Computer und die Ohnmacht der Vernunft Suhrkamp, 12. Auflage, 1978, ISBN 3-518-27874-6 Ingo Boersch, Jochen Heinsohn, Rolf Socher: Wissensverarbeitung – Eine Einführung in die Künstliche Intelligenz. Elsevier (Mai 2006) ISBN 978-3-8274-1844-9 Ulrich Eberl: Smarte Maschinen : Wie Künstliche Intelligenz unser Leben verändert. Carl Hanser Verlag, München 2016, ISBN 978-3-446-44870-4 Manuela Lenzen: Künstliche Intelligenz. Was sie kann und was uns erwartet. Verlag C.H.Beck, München 2018, ISBN 978-3-406-71869-4 Thomas Ramge: Mensch und Maschine. Wie Künstliche Intelligenz und Roboter unser Leben verändern. Reclam Verlag, Stuttgart 2018, ISBN 978-3-15-019499-7

23.1 Belletristik

2017, Andreas Brandhorst: Das Erwachen. Piper Verlag, ISBN 978-3-492-06080-6

23.2 Audio

SWR3 Podcast Künstliche Intelligenz (https://www.swr3.de/podcasts/Kuenstliche-Intelligenz/-/id=279178 /did=4546848/1nft9si/index.html) BR-Interview: Warum man Menschen nicht nachbauen kann (https://www.br.de/mediathek/podcast/artmix-galerie /elektrotechnik-ingenieur-und-philosoph-rolf-erassme-im-gespraech-warum-man-menschen-nicht-nachbauen- kann-philosophische-argumente-gegen-die-kuenstliche-intelligenz/772461) Digitalkompakt: Zum aktuellen Stand der KI (https://www.digitalkompakt.de/podcast/kuenstliche-intelligenz-ki/)

24 Weblinks

Deutsch

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (http://www.dfki.de) Deutsche Zeitschrift für Künstliche Intelligenz (https://link.springer.com/journal/13218) Fachbereich Künstliche Intelligenz der Gesellschaft für Informatik (GI) (https://www.kuenstliche-intelligenz.de/) Österreichische Gesellschaft für Artificial Intelligence (ÖGAI): oegai.at (http://www.oegai.at/)

Englisch

European Association for Artificial Intelligence (EurAI) (https://www.eurai.org/) früher: ECCAI Journal of Artificial Intelligence Research (JAIR) (http://www.jair.org/) Larry Hauser: Artificial Intelligence. (http://www.iep.utm.edu/art-inte/) In: Internet Encyclopedia of Philosophy. Selmer Bringsjord, Naveen Sundar Govindarajulu: Artifical Intelligence. (https://plato.stanford.edu/entries/artificial- intelligence/) In: Edward N. Zalta (Hrsg.): Stanford Encyclopedia of Philosophy. Richmond Thomason: Logic and Artifical Intelligence. (http://plato.stanford.edu/entries/logic-ai/) In: Edward N. Zalta (Hrsg.): Stanford Encyclopedia of Philosophy. Frederic Portoraro: Automated Reasoning. (http://plato.stanford.edu/entries/reasoning-automated/) In: Edward N. Zalta (Hrsg.): Stanford Encyclopedia of Philosophy. AI on the Web (http://aima.cs.berkeley.edu/ai.html) – Zusammenstellung weiterführender Links von Peter Norvig Confederation of Laboratories for Artificial Intelligence in Europe (CLAIRE) (https://claire-ai.org/) Föderation von KI-Forschungseinrichtungen in Europa

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25 Einzelnachweise

1. Nilsson, Nils J. The Quest for Artificial Intelligence. A History of Ideas and Achievements. New York. Cambridge University Press. 2009. 2. Bostrom, Nick. Superintelligenz. Szenarien einer kommenden Revolution. Suhrkamp 2016. S. 42. 3. Bostrom, Nick. Superintelligenz. Szenarien einer kommenden Revolution. Suhrkamp 2016. S. 50f. 4. Daniela Hernandez: Microsoft Challenges Google’s Artificial Brain With ‘Project Adam’. (http://www.wired.com /2014/07/microsoft-adam/) In: Wired. 14. Juli 2014, abgerufen am 5. August 2014 (englisch). 5. Jeff Hawkins, Sandra Blakeslee: On Intelligence. Owl Books, 2005, ISBN 978-0-8050-7853-4, S. 89. 6. Alexander D. Wissner-Gross, C. E. Freer: Causal Entropic Forces. (http://www.alexwg.org/publications /PhysRevLett_110-168702.pdf) In: Physical Review Letters. Institute for Applied Computational Science (Harvard University), The Media Laboratory (MIT), Department of Mathematics (University of Hawaiʻi at Mānoa), 19. April 2013, abgerufen am 8. August 2014 (PDF, englisch). 7. Alex Wissner-Gross: A new equation for intelligence. (https://www.youtube.com/watch?v=ue2ZEmTJ_Xo) In: YouTube. TED, 6. Februar 2014, abgerufen am 5. August 2014 (englisch). 8. Marc A. Bedau: Artificial life: organization, adaptation and complexity from the bottom up. TRENDS in Cognitive Sciences Vol.7 No.11 November 2003 PDF (http://people.reed.edu/~mab/publications/papers/BedauTICS03.pdf). 9. Wolfgang Banzhaf, Barry McMullin: Artificial LIfe in Grzegorz Rozenberg, Thomas Bäck, Joost N. Kok (Eds.): Handbook of Natural Computing. Springer 2012. ISBN 978-3-540-92909-3 (Print) 978-3-540-92910-9 (Online). 10. Künstliche Intelligenz revolutioniert die Astronomie (http://science.orf.at/stories/2884122/) orf.at, 15. Dezember 2017, abgerufen 15. Dezember 2017. 11. Alan Turing: Computing Machinery and Intelligence. Aus: Mind No. 236. Oktober 1950. 12. Vortrag Jürgen Schmidhuber (https://www.youtube.com/watch?v=rafhHIQgd2A). 13. Künstliche Intelligenz: Overhyped oder unterschätzt? - CeBIT future talk, 14. März 2016 (https://www.youtube.com /watch?v=77QhkWNOqS8). 14. Google-KI doppelt so schlau wie Siri – aber ein Sechsjähriger schlägt beide, 5. Oktober 2017 (http://t3n.de /news/iq-kind-schlauer-google-ki-siri-864003/). 15. Roboter müssen Steuern zahlen Interview mit Jürgen Schmidhuber (http://www.wiwo.de/unternehmen/mittelstand /hannovermesse/kuenstliche-intelligenz-das-menschliche-bewusstsein/12896382-2.html) In: wiwo.de, 31. Januar 2016. 16. J. M. Luce: Chronic disorders of consciousness following coma: Part one: medical issues. In: Chest. Band 144, Nummer 4, Oktober 2013, S. 1381–1387, doi:10.1378/chest.13-0395 (https://doi.org/10.1378/chest.13-0395), PMID 24081351 (Review). 17. Dr. Pim van Lommel : Nahtod-Forschung eines Kardiologen (https://www.youtube.com/watch?v=ueXlmLEbuVs) auf YouTube 18. Neurologe Wilfried Kuhn über mögliche Unabhängigkeit des Bewusstseins vom Gehirn, 2017. (https://www.youtube.com/watch?v=q80lFz3TNwE&t=1180s) 19. Stevan Harnad (1990): The Symbol Grounding Problem. (http://cogprints.org/3106/) Physica D 42, S. 335–346. 20. Franz-Josef Hücker: Die Pygmalion-Mythologie in der Psychotherapie. In: Psychotherapie Forum. Vol. 16, Nr. 3, 2008 (Springer Wien), S. 128–135. 21. Nora Saskia Görg et al.: Predicting dropout in patients receiving Dialectical Behavior Therapy. (https://www.researchgate.net/project/Predicting-dropout-in-patients-receiving-Dialectical-Behavior-Therapy) Abgerufen am 27. August 2018 (englisch). 22. Vgl. Hubert Dreyfus: In-der-Welt-sein und Weltlichkeit: Heideggers Kritik des Cartesianismus. in: Thomas Rentsch: Sein und Zeit. Akademie Verlag, Berlin 2001, S. 69ff. 23. heise online: Wenn Computer über Leben und Tod entscheiden: Wer haftet, wenn die KI tötet? (https://www.heise.de/meldung/Wenn-Computer-ueber-Leben-und-Tod-entscheiden-Wer-haftet-wenn-die-KI- toetet-3997722.html?wt_mc=rss.ho.beitrag.atom) Abgerufen am 20. März 2018 (deutsch). 24. Tanja Oppelt, Bayerischer Rundfunk: Ethikkommission stellt in Berlin Ergebnisse vor: Selbstfahrende Autos und die Moral | BR.de. 20. Juni 2017 (br.de (https://www.br.de/nachrichten/automatisiertes-fahren-ethik-kommission- 100.html) [abgerufen am 20. März 2018]). 25. Christoph Stockburger: Autonomes Fahren: Was soll Ihr Auto jetzt tun? In: Spiegel Online. 29. August 2016 (spiegel.de (http://www.spiegel.de/auto/aktuell/autonomes-fahren-moral-machine-gewissensfragen-zu-leben-und- tod-a-1108401.html) [abgerufen am 20. März 2018]).

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26. Andrea Rungg: Elon Musk fürchtet künstliche Intelligenz. (http://www.manager-magazin.de/unternehmen/it/tesla- chef-fuerchtet-entwicklung-kuenstlicher-intelligenz-a-1003437.html) In: Manager Magazin, 17. November 2014. 27. Künstliche Intelligenz: Gefährlicher als Atomwaffen. (http://www.chip.de/news/Kuenstliche-Intelligenz- Gefaehrlicher-als-Atomwaffen_71449636.html) In: Chip, 4. August 2014. 28. Hilal Kalafat: Physiker warnt vor künstlicher Intelligenz. (http://www.handelsblatt.com/technik/forschung-innovation /stephen-hawking-physiker-warnt-vor-kuenstlicher-intelligenz/11067072.html) In: Handelsblatt, 3. Dezember 2014. 29. Stephen Hawking warnt vor Künstlicher Intelligenz (http://www.gulli.com/news/25318-stephen-hawking-warnt-vor- kuenstlicher-intelligenz-2014-12-09), gulli.com. 30. Rory Cellan-Jones: Stephen Hawking - will AI kill or save? In: BBC News. 20. Oktober 2016 (bbc.com (https://www.bbc.com/news/technology-37713629) [abgerufen am 28. Oktober 2018]). 31. Elon Musk und 116 Experten fordern Verbot von Killer-Robotern (http://t3n.de/news/elon-musk-killer-roboter- 849412/), t3n.de. 32. Elon Musk und Co. warnen vor Killer-Robotern (http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/kuenstliche-intelligenz-elon- musk-warnt-vor-killer-robotern-15161436.html), faz.net. 33. Gero von Randow: Künstliche Intelligenz: Zu intelligent fürs Leben. (http://www.zeit.de/2017/38/kuenstliche- intelligenz-autonome-roboter-siri-alltag) In: Die Zeit. 14. September 2017, abgerufen am 27. September 2017. 34. Miles Brundage, Shahar Avin, Jack Clark, Helen Toner, Peter Eckersley, Ben Garfinkel, Allan Dafoe, Paul Scharre, Thomas Zeitzoff, Bobby Filar, Hyrum Anderson, Heather Roff, Gregory C. Allen, Jacob Steinhardt, Carrick Flynn, Seán Ó hÉigeartaigh, Simon Beard, Haydn Belfield, Sebastian Farquhar, Clare Lyle, Rebecca Crootof, Owain Evans, Michael Page, Joanna Bryson, Roman Yampolskiy, Dario Amodei: The Malicious Use of Artificial Intelligence. (https://img1.wsimg.com/blobby/go/3d82daa4-97fe-4096-9c6b-376b92c619de/downloads /1c6q2kc4v_50335.pdf) Centre of the Study for Existential Risk, 20. Februar 2018, abgerufen am 9. März 2018 (englisch). 35. Peter Dabrock: Wir sollten auf klassische Bildung setzen, in: Aufbruch Künstliche Intelligenz - Was sie bedeutet und wie sie unser Leben verändert, Google LLC, SZ Scala GmbH, 2018, Seite 34 36. Lisa Xanke, Elisabeth Bärenz: Künstliche Intelligenz in Literatur und Film – Fiktion oder Realität? (http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/documents/2055128), Online-Artikel der Universität Karlsruhe, abgerufen am 20. Juli 2012; S. 1. 37. Xanke, Bärenz, S. 37 38. Xanke, Bärenz, S. 38. 39. Xanke, Bärenz, S. 39. 40. http://uzhupisembassy.eu/emb/#Roboy abgerufen am 28. Oktober 2018 41. ARD Quarks und Co: Außer Kontrolle - Wenn Computer die Macht übernehmen , 2016 (http://www.ardmediathek.de/tv/Quarks-Co/Au%C3%9Fer-Kontrolle-Wenn-Computer-die-Macht/WDR-Fernsehen /Video?bcastId=7450356&documentId=37554680) Minute 16:30, 6. September 2016. 42. video: Interview with Elon Musk: Elon Musk says Universal Basic Income is “going to be necessary.” (https://www.youtube.com/watch?v=e6HPdNBicM8) 19. Februar 2017. 43. Elon Musk: Bedingungsloses Grundeinkommen ist unvermeidlich (http://t3n.de/news/bill-gates-robotersteuer- 797167/) 19. Februar 2017. 44. ARD alpha: Constanze Kurz: Die totale Automatisierung, 2014 (https://www.youtube.com /watch?v=9o4LHVVtgO0) 45. Frank Rieger, Constanze Kurz: Arbeitsfrei: Eine Entdeckungsreise zu den Maschinen, die uns ersetzen. (http://www.randomhouse.de/Buch/Arbeitsfrei/Constanze-Kurz/e438314.rhd) 46. Frank Rieger: Roboter müssen unsere Rente sichern. (http://www.faz.net/aktuell/feuilleton/debatten /automatisierungsdividende-fuer-alle-roboter-muessen-unsere-rente-sichern- 11754772.html?printPagedArticle=true#pageIndex_2) In: FAZ, 18. Mai 2012. 47. THE FUTURE OF EMPLOYMENT: HOW SUSCEPTIBLE ARE JOBS TO COMPUTERISATION?. (https://www.oxfordmartin.ox.ac.uk/downloads/academic/The_Future_of_Employment.pdf) oxfordmartin.ox.ac.uk, 17. September 2013. 48. Jack Ma says 'stop training kids for manufacturing jobs' (https://www.rt.com/business/404095-jack-ma-kids-jobs/) 21. September 2017. 49. Schmidhuber: «Unsere Roboter zeigen Gefühle» (http://www.luzernerzeitung.ch/nachrichten/wirtschaft/sehen- menschen-schon-sehr-aehnlich-ein-roboter-an-einem-presse-event-in-tokio-bild-franck-robichon-epa-2-februar- 2017;art178477,1112150) 1. Oktober 2017.

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50. Presseagentur APA/sda: Roboter-Forscher befürwortet bedingungsloses Grundeinkommen (http://diepresse.com /home/wirtschaft/boerse/5154666/RoboterForscher-befuerwortet-bedingungsloses-Grundeinkommen) In: diepresse.com, 15.01.2017. Abgerufen am 7. April 2017. 51. Jürgen Schmidhuber: Wir müssen Roboter erziehen wie Kinder. (http://www.blick.ch/news/wirtschaft/forscher-zum- umgang-mit-kuenstlicher-intelligenz-wir-muessen-roboter-wie-kinder-erziehen-id6054139.html) Interview durch Vinzenz Greiner, 15.01.2017. 52. ARD: Quarks: Außer Kontrolle? Wenn Computer die Macht übernehmen (http://www.ardmediathek.de/tv/Quarks- Co/Au%C3%9Fer-Kontrolle-Wenn-Computer-die-Macht/WDR-Fernsehen/Video?bcastId=7450356& documentId=37554680) Minute 16:50 und 19:30, In: ard.de, 6.09.2016. Abgerufen am 1. Oktober 2017. 53. Mark Zuckerberg erklärt, warum jeder ein bedingungsloses Grundeinkommen erhalten sollte (http://www.businessinsider.de/zuckerberg-spricht-sich-fuer-bedingungsloses-grundeinkommen-aus-2017-5) , In: businessinsider.de, 26.05.2017. Abgerufen am 15. Oktober 2017. 54. Mark Zuckerberg's Commencement address at Harvard (https://news.harvard.edu/gazette/story/2017/05/mark- zuckerbergs-speech-as-written-for-harvards-class-of-2017/) , In: news.harvard.edu, 25.05.2017. Abgerufen am 15. Oktober 2017. 55. Maschinen statt Mitarbeiter : Deutsche-Bank-Chef stellt erheblichen Stellenabbau in Aussicht (http://www.faz.net /aktuell/wirtschaft/deutsche-bank-john-cryan-plant-erheblichen-stellenabbau-15284756.html) , In: faz.net, 9.11.2017. Abgerufen am 10. November 2017. 56. Forscher sagt dramatischen Wandel voraus (http://www.schwaebische.de/region_artikel,-Forscher-sagt- dramatischen-Wandel-voraus-_arid,10766488_toid,310.html) , In: schwaebische.de, 9. November 2017. Abgerufen am 10. November 2017. 57. Google-Chef: Künstliche Intelligenz “wichtiger als Feuer und Elektrizität” (https://vrodo.de/google-chef-kuenstliche- intelligenz-wichtiger-als-feuer-und-elektrizitaet/), vrodo.de vom 20. Januar 2018 58. Diese Jobs sind besonders von Robotern bedroht (https://www.welt.de/wirtschaft/article173642209/Jobverlust- Diese-Jobs-werden-als-erstes-durch-Roboter-ersetzt.html), welt.de vom 16. Februar 2018 59. SAP-Chef McDermott: KI bringt bald Billionen-Umsätze (https://www.produktion.de/iot-by-sap/sap-chef- mcdermott-ki-bringt-bald-billionen-umsaetze-312.html), produktion.de vom 26. Februar 2018 60. Lisa Brüssler: Deutscher Bundestag - Enquete-Kommission zur künstlichen Intelligenz eingesetzt. In: Deutscher Bundestag. (bundestag.de (https://www.bundestag.de/dokumente/textarchiv/2018/kw26-de-enquete-kommission- kuenstliche-intelligenz/560330) [abgerufen am 6. September 2018]). 61. New Neural Algorithm Can ‘Paint’ Photos In Style Of Any Artist From Van Gogh To Picasso (http://www.boredpanda.com/computer-deep-learning-algorithm-painting-masters/) 2016. 62. Google’s Artificial Brain Creates Its Own Artworks and They Are Freaky (https://news.artnet.com/art-world/google- artificial-neural-networks-created-artworks-309782) 2015 63. Google’s ‘Inceptionism’ Art Sells Big at San Francisco Auction (https://news.artnet.com/market/google- inceptionism-art-sells-big-439352) 2015. 64. App Pikazo (https://www.youtube.com/watch?v=pNATE3t1b4U) 2017. 65. "Humans Prefer Computer-Generated Paintings to Those at Art Basel" (https://hyperallergic.com/391059/humans- prefer-computer-generated-paintings-to-those-at-art-basel/)In: hyperallergic.com, 31. Juli 2017. 66. "Computer schreibt sechstes Buch von Game of Thrones" (http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/kuenstliche- intelligenz/game-of-thrones-kuenstliche-intelligenz-schreibt-sechstes-buch-15175025.html) In: faz.net, 30. August 2017. 67. video Sunspring, Drehbuch geschrieben von KI (https://www.youtube.com/watch?v=LY7x2Ihqjmc) 1. Oktober 2017. 68. Google will Computern das Komponieren und Witzemachen beibringen (https://vrodo.de/google-will-computern- das-komponieren-und-witzemachen-beibringen/) 24. September 2017. 69. Google Magenta-Team veröffentlicht erstes KI-komponiertes Musikstück (https://www.mobilegeeks.de /news/google-magenta-team-veroeffentlicht-erstes-ki-komponiertes-musikstueck/) 4. Juni 2016. 70. Mit künstlicher Intelligenz kann jeder komponieren (http://www.deutschlandfunkkultur.de/digitalisierung-in-der- musik-mit-kuenstlicher-intelligenz.2177.de.html?dram:article_id=406657) deutschlandfunkkultur.de vom 21. Dezember 2017. 71. KI will rock you (http://www.zeit.de/digital/internet/2017-12/kuenstliche-intelligenz-musik-produktion-melodrive) zeit.de vom 26. Dezember 2017. 72. Künstliche Intelligenz kann jetzt auch Pop (na ja, fast) (https://www.gruenderszene.de/allgemein/pop-skygge-ki) gruenderszene.de vom 8. Februar 2018.

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Gaia-Hypothese

Die Gaia-Hypothese besagt, dass die Erde und ihre Biosphäre wie ein Lebewesen betrachtet werden können, insofern die Biosphäre (die Gesamtheit aller Organismen) Bedingungen schafft und erhält, die nicht nur Leben, sondern auch eine Evolution komplexerer Organismen ermöglichen. Die Erdoberfläche bildet demnach ein dynamisches System, das die gesamte Biosphäre stabilisiert. Diese Hypothese setzt eine bestimmte Definition von Leben voraus, wonach sich Lebewesen insbesondere durch die Fähigkeit zur Selbstorganisation auszeichnen.

Die Gaia-Hypothese wurde von der Mikrobiologin Lynn Margulis und dem Chemiker, Biophysiker und Mediziner James Lovelock Mitte der 1960er- Jahre entwickelt.

Der Name leitet sich von Gaia, der Großen Mutter in der griechischen Mythologie, ab. Die Gaia-Hypothese motivierte ihrerseits Beschäftigungsfelder wie Geophysiologie, die Landschaftsökologie in einen holistischen Kontext stellt. Lynn Margulis

Inhaltsverzeichnis

Empirische Grundlagen für die Gaia-Hypothese Beispiel Sauerstoff Beispiel Klimaschwankungen Beispiel Salzgehalt der Meere Geschichte Verständnis von Leben Modellierung James Lovelock Wirkung und spirituelle Verklärung Trivia Siehe auch Literatur Weblinks Quellen

1 Empirische Grundlagen für die Gaia-Hypothese

In ihren Büchern tragen die Begründer der Gaia-Hypothese verschiedene Fakten zusammen, die das Bild vom

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selbstorganisierenden, „lebenden“ Planeten stützen sollen. Jüngere geowissenschaftliche Erkenntnisse haben die Diskussion weiter angeheizt.

1.1 Beispiel Sauerstoff

Molekularer Sauerstoff ist eine hochreaktive Substanz, die in kurzer Zeit Verbindungen mit anderen Elementen eingeht und so verschwindet. Eisen rostet, Holz verbrennt. Das Erstaunliche ist nun aber, dass der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre konstant ist: Egal, wie viel Eisen rostet und wie viel Holz verbrennt, der globale Sauerstoffgehalt bleibt unverändert. Besonders spannend werde dies, wenn man berücksichtigt, dass „fossile Luft“ aus Eisbohrkernen oder Bernstein eine sehr ähnliche, oft die gleiche Zusammensetzung aufweist wie die heutige. Offensichtlich hat sich, seit das Leben auf dem Land aktiv ist, der Sauerstoffgehalt der Luft nur unwesentlich verändert. Die Gaia-Hypothese besagt, dass das System „Leben“ selbst den Anteil stabil hält. (Eine Konsequenz dieser Überlegung ist, dass ein anderer Planet mit einer Atmosphäre, die Sauerstoff und ein Gas, das mit Sauerstoff reagiert, enthält, Leben beherbergen muss – bislang ist keiner entdeckt. Die Atmosphäre des Jupitermondes Europa enthält Sauerstoff, aber nicht nennenswert andere Stoffe.)

1.2 Beispiel Klimaschwankungen

Zunehmend verdichten sich die Hinweise, dass bis vor 600 Millionen Jahren das Klima extremen Schwankungen ausgesetzt war, die es seitdem nicht mehr gab. Zeitweise war die Erde demnach von einem Eispanzer regelrecht überzogen („Schneeball Erde“), während sie zu anderen Zeiten komplett eisfrei war. Kritiker der Gaia-Hypothese argumentieren deshalb, dass solche extremen Schwankungen der Idee einer im Gleichgewicht gehaltenen Erde widersprechen.

Befürworter sehen es umgekehrt: Eine Erklärung für diese frühen Klimaschwankungen ist, dass es in jener frühen Zeit (Präkambrium) noch keine komplexen Organismen mit Skeletten oder Kalkschalen gab. Denn das kalkhaltige

Meeresplankton spielt heute eine enorme Rolle für den CO2-Haushalt der Meere. Wenn diese Organismen wachsen, nehmen sie Kohlenstoffdioxid (CO2) aus dem Wasser auf, und wenn sie wieder sterben, sinken sie mitsamt ihrer Kalkschale auf den Meeresgrund, wo sich dann im Laufe der Jahrmillionen massive Kalksedimente bilden. Auf diese

Weise stabilisiert sich chemisch der CO2-Gehalt der Meere – damit indirekt auch der der Atmosphäre. Die Entstehung dieser Organismen hätte demzufolge dazu beigetragen, die Lebensbedingungen auf der Erde zu stabilisieren und somit zu verbessern.

1.3 Beispiel Salzgehalt der Meere

Der Salzgehalt der Meere liegt konstant bei 3,5 %. Obwohl vom Land weiterhin beträchtliche Mengen an Mineralien gelöst und ins Meer verfrachtet werden, ist der Salzgehalt seit Jahrmillionen nicht mehr gestiegen. Nimmt man an, dass die Mineralfracht in früheren Zeiten ähnlich hoch war wie heute, müsste inzwischen so viel Salz in den Meeren sein, dass höhere Lebensformen nicht mehr existieren könnten. Tatsächlich gibt es Prozesse, die Salz auch wieder aus dem Ozean entfernen. Hierzu gehört zum einen die Bildung von Lagunen und abgeschlossenen Meeresbecken, in denen sich Meerwasser sammelt, verdunstet und sich auf diese Weise mächtige Salzablagerungen bilden. An der Bildung solcher Lagunen sind riffbildende Organismen beteiligt. Auch dies ist somit nach Lovelock ein Prozess, bei dem die Gemeinschaft der Lebewesen selbst dafür sorgt, dass ihre Lebensbedingungen erhalten bleiben. Zum anderen werden Methylchlorid und Methyliodid durch Meeresalgen produziert und anschließend in die Atmosphäre freigesetzt. Auch durch diesen biologischen Prozess werden Salzbestandteile wie Chlor aus dem Meerwasser entfernt.

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Gegen einige dieser Argumente sprechen jüngere Forschungen. Die Theorie, der Urozean sei mit der Zeit immer salziger geworden, konnte nicht bestätigt werden. Offenbar war der Salzgehalt bereits vor über einer Milliarde Jahren höher als heute – was mit ein Grund dafür gewesen sein könnte, dass es so lange gedauert hat, bis sich höhere Lebensformen in den Ozeanen entwickelten.[1]

2 Geschichte

Die Ursprünge der Gaia-Hypothese liegen im wissenschaftlichen Hintergrund der beiden Forscher James Lovelock und Lynn Margulis. Der Geochemiker Lovelock befasste sich intensiv damit, wie die Biosphäre im Laufe der Erdgeschichte die Erdatmosphäre verändert hat und noch immer verändert. Er postulierte 1969 einen

Rückkopplungsmechanismus für eine tendenziell abnehmende Konzentration des Treibhausgases CO2 bei ansteigender Sonneneinstrahlung. „Diese Phänomene“, schrieb Lovelock, „sind nur verständlich, wenn der Planet als ein einziger lebender Organismus angesehen wird.“

Die Biologin Lynn Margulis wiederum gilt als eine der Begründerinnen der Endosymbiontentheorie, wonach die heutigen Zellen einst aus der Symbiose eigenständiger Organismen entstanden sind. Die Idee der Symbiose hat ihr gesamtes biologisches Denken geprägt. „Gaia“, meinte Greg Hinkle (Student von Lynn Margulis und heute Professor), sei „Symbiose aus dem Weltraum betrachtet“. Schließlich beinhaltet die Gaia-Hypothese, dass die Gesamtheit der Organismen auf der Erde gewissermaßen in Symbiose einen größeren Organismus bilden.

Die Bezeichnung Gaia-Hypothese basiert auf einer Anregung des Schriftstellers William Golding, der in der gleichen Ortschaft wie (bis 1976) Lovelock lebte (Bowerchalke, Wiltshire, UK). Goldings Vorschlag basierte auf Gea, einer alternativen Schreibweise für den Namen der griechischen Göttin, der als Präfix in Geologie, Geophysik und Geochemie Verwendung findet. Golding thematisierte Gaia Mater 1983 in seiner Nobelpreisrede.[2]

1983 schlug Glenn Shaw eine später als CLAW-Hypothese bezeichnete Alternative vor, nach der der globale Thermostat nicht auf dem Kohlenstoffkreislauf zwischen Biosphäre und subduzierten Sedimenten, sondern auf einem Schwefelkreislauf zwischen Ozean und Atmosphäre beruht.[3] Auch dabei spielt Phytoplankton eine große Rolle.

Mehrere wissenschaftliche Symposien haben sich mit der Gaia-Theorie beschäftigt, die jüngste davon 2006 in Arlington. Einige Wissenschaftler haben inzwischen auch eine Gegenthese formuliert, in der sie die Biosphäre eher als Medea beschreiben, da sie in bestimmten Fällen auch selbstzerstörerisch sein könne. Als Belege führen sie unter anderem jüngere Erkenntnisse an, wonach von Bakterien produzierte Halogen-Kohlenwasserstoffe das Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze ausgelöst haben könnten.[4]

3 Verständnis von Leben

Der Gaia-Hypothese liegt ein systemtheoretisches Verständnis von Leben zu Grunde. Ein Lebewesen ist demnach ein offenes und Entropie-produzierendes System, das sich reaktiv und selbstorganisierend in einer Weise an seine Umgebung anpassen kann, dass es durch Entropie-Export seine Entropie dynamisch unterhalb seiner maximalen Entropie zu halten vermag. Ein zentrales Kennzeichen von Lebewesen ist zudem die Fortpflanzung.

4 Modellierung

Um die Gaia-Hypothese zu untermauern und der Kritik zu begegnen, sie sei rein teleologisch, schuf Lovelock mit Daisyworld eine einfache Computersimulation, in der das Leben in einem selbstregulierenden Prozess trotz sich ändernder äußerer Parameter konstante Umweltbedingungen auf einem Planeten aufrechterhält.

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5 Wirkung und spirituelle Verklärung

Seit der Formulierung steht die Hypothese in der Diskussion zwischen Kritik und Faszination für das Bild, das sie transportiert.

Der Begründer der Gaia-Hypothese, James Lovelock, bemerkt dazu:

„Wenn ich von einem lebendigen Planeten spreche, soll das keinen animistischen Beiklang haben; ich denke nicht an eine empfindungsfähige Erde oder an Steine, die sich nach eigenem Willen und eigener Zielsetzung bewegen. Ich denke mir alles, was die Erde tun mag, etwa die Klimasteuerung, als automatisch, nicht als Willensakt; vor allem denke ich mir nichts davon als außerhalb der strengen Grenzen der Naturwissenschaften ablaufend. Ich achte die Haltung derer, die Trost in der Kirche finden und ihre Gebete sprechen, zugleich aber einräumen, dass die Logik allein keine überzeugenden Gründe für den Glauben an Gott liefert. In gleicher Weise achte ich die Haltung jener, die Trost in der Natur finden und ihre Gebete vielleicht zu Gaia sprechen möchten.“

Im Zuge der Ökologiebewegung hat die Gaia-Hypothese viele Anhänger in der Hippie- und New-Age-Bewegung gefunden. Hier wird die Erde gelegentlich als „beseelter“ Organismus dargestellt, der – wie eine Erdgöttin – bestraft und belohnt. Damit wird Prozessen eines Ökosystems eine Bedeutung gegeben, die zu teleologischen Erklärungsversuchen führt. Die Begründer der Hypothese haben sich von einer solchen Auslegung ihrer Hypothese stets distanziert.

6 Trivia

Die Gaia-Hypothese wird im Kinofilm Kingsman: The Secret Service als Forschungsgebiet des fiktiven Wissenschaftlers Professor James Arnold dargestellt.

7 Siehe auch

Homöostat CLAW-Hypothese

8 Literatur

Nadja Podbregar: Organismus Erde? Von der Gaia-Hypothese zum System Erde In: Nadja Podbregar; Dieter Lohmann: Im Fokus: Geowissen. Wie funktioniert unser Planet? Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 2013, e-ISBN 978-3-642-34791-7, S. 153–160. Helan Jaworski: Le Géon ou la Terre vivante. Librairie Gallimard, Paris 1928. Jim E. Lovelock: Unsere Erde wird überleben: GAIA, eine optimistische Ökologie. (Aus dem Engl. von Constanze Ifantis-Hemm.) Piper, München 1982, ISBN 3-492-02580-3; Original: James Lovelock: Gaia - a new look at life on Earth; 1979 James Lovelock: Das Gaia-Prinzip: die Biographie unseres Planeten. (Aus dem Engl. übertr. von Peter Gillhofer und Barbara Müller.) Artemis & Winkler, Zürich, München 1991. Ill., grafische Darstellung; ISBN 3-7608-1050-0, Original: The ages of Gaia James Lovelock: Gaia: Die Erde ist ein Lebewesen. (Aus dem Engl. übertr. von Jochen Eggert und Marcus Würmli.) Scherz, Bern, München, Wien 1992. 191 S.; Ill., graph. Darst.; ISBN 3-502-17420-2; Original: GAIA - The practical science of planetary medicine James Lovelock: Gaias Rache. Warum die Erde sich wehrt. List 2007, ISBN 3-471-79550-2. Lynn Margulis: Symbiotic Planet: A New Look at Evolution. Basic Books, ISBN 0-465-07272-0.

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Lynn Margulis: Die andere Evolution. 1999. ISBN 3-8274-0294-8. (dt. Übersetzung) Elisabet Sahtouris: Gaia. Vergangenheit und Zukunft der Erde. Insel Verlag, Frankfurt/M. 1998, ISBN 3-458-16525-8.

9 Weblinks Commons: Gaia-Hypothese (https://commons.wikimedia.org /wiki/Category:Gaia_hypothesis?uselang=de) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Gaiatheory.org (http://www.gaiatheory.org/) Interview mit James Lovelock: Können wir die Erde zerstören? (https://www.heise.de/tr/artikel/Koennen-wir-die- Erde-zerstoeren-917173.html)

10 Quellen

1. L. Paul Knauth: Salinity history of the Earth’s early ocean. In: nature 395, S. 554–555 (8. Oktober 1998) 2. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/literature/laureates/1983/golding-lecture.html 3. Glenn E. Shaw: Bio-controlled thermostasis involving the sulphur cycle. Climate Change 5, 1983, S. 297–303, doi:10.1007/BF02423524. 4. Peter Ward: Gaia’s evil twin: Is life its own worst enemy? In: New Scientist Nr. 2713 [1] (http://www.newscientist.com/article/mg20227131.400-gaias-evil-twin-is-life-its-own-worst-enemy.html?full=true)

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5 von 5 11.11.2018, 17:50 Gustav Theodor Fechner – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Gustav_Theodor_Fechner

Gustav Theodor Fechner

Gustav Theodor Fechner (* 19. April 1801 in Groß Särchen bei Muskau; † 18. November 1887 in Leipzig; Pseudonym Dr. Mises) war ein deutscher Psychologe, Physiker und Naturphilosoph. Fechner gilt als Begründer der Psychophysik. In späten Jahren vertrat er eine Theorie der Allbeseelung des Universums und ist somit einer der wichtigsten Vertreter einer panpsychistischen Weltanschauung.

Inhaltsverzeichnis

Leben Vorschule der Ästhetik Das Prinzip der ästhetischen Schwelle Das Prinzip der Unterschiedsschwelle Gustav Theodor Fechner Das Prinzip der ästhetischen Hilfe Das Prinzip der einheitlichen Verknüpfung des Mannigfaltigen Prinzip der Widerspruchslosigkeit, Einstimmigkeit oder Wahrheit Das ästhetische Assoziationsprinzip Direkte Faktoren und assoziative Faktoren Würdigung Familie Werke Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Leben

Die Familie Fechner zog 1815 aus Groß Särchen in der Lausitz nach Dresden. Fechner besuchte dort die Kreuzschule, wurde aber nach anderthalb Jahren mit den Worten entlassen: „Sie müssen fort, Sie können bei uns nichts mehr lernen.“ So schrieb sich der Sechzehnjährige an der Leipziger Universität als Medizinstudent ein. Er hörte Physiologie bei Ernst Heinrich Weber und Algebra bei Carl Brandan Mollweide, ansonsten blieb er weitgehend Autodidakt und begeisterte sich für die Naturphilosophie Lorenz Okens. 1819 wurde er Baccalaureus, 1823 Magister und Privatdozent. Zum Arzt fühlte er sich wenig talentiert, besonders der praktische Teil des Studiums hatten ihn nach eigenem Bekunden „gänzlich um Neigung und Zutrauen gebracht“. Trotz bestandenem medizinischen Examen verdiente er seinen Lebensunterhalt durch literarische Arbeiten. Ab etwa 1824 übersetzte er die führenden Lehrbücher für Physik und Chemie von Jean-Baptiste Biot und Louis Jacques Thénard. Im Jahr 1828 wurde er zum außerordentlichen Professor ernannt. Im Jahr 1833 heiratete Fechner Clara Volkmann und übernahm zusammen mit Moritz Wilhelm

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Drobisch, Justus Wilhelm Martin Radius, Georg Benedict Winter und Wilhelm Wachsmuth die Redaktion der Leipziger Literaturzeitung. 1834 wurde er Ordinarius für Physik an der Universität Leipzig. Im Jahr 1835 wurde er der Direktor des neu eröffneten physikalischen Instituts, das als eines der ältesten in Deutschland gilt.[1] Im Jahr 1839 musste er die Physikprofessur aus gesundheitlichen Gründen aufgeben, nachdem seine anstrengenden Versuche zum Galvanismus und zur physiologischen Optik zu einem Augenleiden führten, das ihn beinahe erblinden ließ. In der Folge widmete sich Fechner der philosophischen Begründung der Physik. Fechner ist auch der Autor eines bekannten Hauslexikons in acht Bänden (Das Hauslexikon), das ab 1834 herausgegeben wurde. Im Jahr 1843 wurde er Professor für Naturphilosophie und Anthropologie an der Leipziger Universität; dieses Amt hatte er bis zu seinem Tode inne. Das Geburtshaus Fechners in Żarki Wielkie (Groß Im Januar 1830 gründete er zusammen mit dem Verleger Leopold Voß das Särchen) Chemische Zentralblatt.[2] Im Jahr 1846 war Fechner Mitbegründer der Königlich Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften zu Leipzig.

Fechner gilt als Begründer der Psychophysik, die eine Beziehung zwischen Objekt, dem physikalischen Reiz und der Sinnesempfindung (Perzept) herstellt.

2 Vorschule der Ästhetik

Im Jahr 1876 veröffentlichte er das Buch Vorschule der Ästhetik, prägend nicht nur für die Genauigkeit seiner Beschreibungen. Er beeinflusste die Ästhetik bis heute durch die Innovation des empirischen Ansatzes, also von Einzelphänomenen auf das Allgemeine schließend („von unten“, also induktiv), statt vom Allgemeinen auf das Besondere („von oben“, also deduktiv). Fechner begründete so die experimentelle Ästhetik. Gustav Theodor Fechner Er scheiterte zwar in dem Versuch, ein allgemeingültiges Gesetz des ästhetischen Empfindens zu bestimmen, stellte jedoch eine Reihe von Regelmäßigkeiten fest, und ordnete diese zu Prinzipien. Gefallen wird mit Lust, Missfallen dagegen mit Unlust gleichgestellt.

Fechner unterschied zwischen „schön“ (im Hier und Jetzt, in diesem Augenblick und damit kurzfristig Lust erzeugend) und „gut“ (langfristig Lust erzeugend). So kann etwa ein Haus „gut“ sein (indem es stabil gebaut wurde und viele Jahre lang für eine sichere Unterkunft sorgen wird) und trotzdem „hässlich“ sein (im Gegensatz zu „schön“). Umgekehrt kann ein Haus auch „schön“ sein (hübsch anzusehen) und dennoch „schlecht“ (weil es nicht lange halten wird).

Einige seiner Prinzipien sind:

2.1 Das Prinzip der ästhetischen Schwelle

„Etwas muss sowohl von der Stärke wie auch von der Qualität her aufmerksamkeitswürdig sein, damit ich mich ihm zuwende.“

Die innere und äußerliche Schwelle sind voneinander abhängig: Je höher die innerliche Schwelle ist, desto intensiver

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muss der externe Reiz sein, um bemerkt zu werden. Eine Werbung muss entweder sehr groß oder vom Inhalt her sehr interessant sein, damit ich sie beim Vorbeifahren überhaupt betrachte. Je interessanter der Inhalt ist, desto kleiner kann die Fläche sein, und man wird sie trotzdem bemerken.

2.2 Das Prinzip der Unterschiedsschwelle

Ein Unterschied zwischen zwei Reizen, etwa Farben oder Tönen, wird nur dann erkannt, wenn die Differenz zwischen beiden Reizen ein Mindestmaß, die sog. Unterschiedsschwelle, überschreitet. Man unterscheidet zwischen der absoluten und der relativen Unterschiedsschwelle, diese Schlussfolgerung floss in das Weber-Fechner-Gesetz ein.

2.3 Das Prinzip der ästhetischen Hilfe Erinnerungstafel an seinem Wohn- Fallen Gefallen erweckende Kleinigkeiten zusammen, ist das daraus resultierende Gefallen viel größer als für die einzelnen Teile an sich. Eine und Sterbehaus in Leipzig schöne Landschaft ist beispielsweise an sich schon schön, aber wenn dazu das Wetter noch schön ist, man sich in guter Gesellschaft befindet, am besten nach einer genussvollen Mahlzeit, dann ist die Welt „perfekt“, also viel besser als das Ergebnis der einzelnen Situationen an sich. Für Sachen, die Missfallen erwecken, gilt die gleiche Regel. Allerdings werden solche Situationen weniger häufig vorkommen, da man missfallenerregende Situationen nach Möglichkeit sofort beseitigt, bevor sie sich aufsummieren. Es kann passieren, dass bei strömenden Regen ein Reifen platzt und man schon für den Beginn der Präsentation zu spät ist. Das resultierende Missfallen ist jedenfalls größer als das für die einzelnen Teile der Situation Wohn- und Sterbehaus Gustav an sich. Theodor Fechners in Leipzig

2.4 Das Prinzip der einheitlichen Verknüpfung des Mannigfaltigen

Der Mensch hat ein angeborenes Bedürfnis nach Abwechslung. Der Wechsel muss aber durch etwas verbunden sein, muss eine Einheit aufweisen. Je länger die Beschäftigung mit einem Objekt dauert, desto höher sollte dessen Mannigfaltigkeit sein, um nicht langweilig zu werden. Eine Mannigfaltigkeit, die keine Einheit aufweist, wird als chaotisch empfunden.

Das Verhältnis einzelner Teile zueinander kann sehr einfach sein (wie im Kreis, wo jedes Teil sich genau gleich zu den anderen Teilen verhält) oder auch hoch komplex.

Eine einzelne (auch völlige) Unterbrechung einer Gleichförmigkeit ist seine stärkste Störung, ein Fleck auf einem weißen Kleid unterbricht das durchgehende Weiß. Eine regelmäßige Unterbrechung kann durch die Regelmäßigkeit die Störung der Unterbrechung ausgleichen und sogar übersteigen. So ziehen die meisten Menschen komplexe Muster leeren Flächen vor. Je abwechslungsreicher eine Sache ist, desto stärker wird das ästhetische Empfinden ausfallen, vorausgesetzt eine Einheit wird wahrgenommen. Fehlt die Einheit, sieht man ein Chaos, dem man nichts abgewinnen

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kann. Je höher die geistige Fähigkeit ist, Komplexes wahrzunehmen und zu verarbeiten, desto größer ist das Verlangen danach, und umso schneller tritt Langeweile bei einfachen Gebilden ein.

2.5 Prinzip der Widerspruchslosigkeit, Einstimmigkeit oder Wahrheit

Sich einer Einstimmigkeit bewusst zu werden, ist immer im Sinne der Lust, ein Widerspruch immer im Sinne der Unlust. Widerspruch bedeutet allerdings nicht, dass etwas hier schwarz und dort weiß ist, sondern dass etwas aufgrund einer (fehlerhaften) Schlussfolgerung, sowohl schwarz als auch weiß ist. Die Lust ist umso größer, je überraschender die Einstimmigkeit auftritt oder je mehr mit einem Widerspruch gerechnet wurde. Als innere Wahrheit bezeichnet man einen zusammenhängenden Kreis von Vorstellungen, die keinen Widerspruch aufweisen. Äußere Wahrheit ist eine Vorstellung, die zur wahrgenommenen Wirklichkeit widerspruchslos ist. Die Wahrheit ist immer im Sinne der Lust, weil sie „schön“ genau so wie „gut“ ist.

2.6 Das ästhetische Assoziationsprinzip

„Eine Orange findet man schöner als eine entsprechend bemalte Holzkugel“ – so begründet Fechner das Assoziationsprinzip.

Das sinnliche Auge nimmt vielleicht das Gleiche wahr, das geistige Auge sieht aber in der Orange einiges mehr, etwa den erfrischenden Geschmack, aber auch das Herkunftsland, und eigene Vorstellungen bezüglich dieses Landes und seiner Kultur (Sommer, Sonnenschein, Meer, Urlaub, freundliche Menschen usw.).

Das, was das sinnliche Auge wahrnimmt (der direkte Eindruck) kann dabei im Einklang oder im Widerspruch zu dem Assoziierten stehen. Je älter und erfahrener ein Mensch ist, desto mehr tendieren die Erinnerungen (Assoziationen) dazu, die eigentliche Erfahrung zu überlagern. Junge Menschen sind dagegen weit beeinflussbarer.

Je nach bereits gesammelten Erfahrungen werden auch assoziativ Anforderungen an neue Dinge gestellt. Werden diese Anforderungen erfüllt, tritt ein Gefühl der Einstimmigkeit auf. Werden sie nicht erfüllt, empfinden wir einen Widerspruch.

„Gefühle“ sind schnelle, unbewusste Assoziationen, bei denen die Erfahrung bereits aus dem Gedächtnis verschwunden ist, das Ergebnis im assoziativen Gefühl aber erhalten bleibt.

2.7 Direkte Faktoren und assoziative Faktoren

Nach Fechner sind sowohl die direkten Faktoren (in der bildenden Kunst also Farbe, Helligkeit, Proportion usw.) wie auch die assoziativen Faktoren (Bildinhalte oder -bedeutung) grundlegend wichtig für das ästhetische Empfinden.

Unterschiedliche Versuche wurden seitdem unternommen, um die Beziehungen zwischen Einheit und Mannigfaltigkeit bzw. Ordnung und Komplexität zu klären. Neuere Versuche untersuchen die Verhältnisse in der bildenden Kunst und in der Musik.

So untersucht Dietrich Dörner das ästhetische Empfinden anhand des Grundbedürfnisses der „Reduzierung von Unbestimmtheit“.

3 Würdigung

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Im Jahr 1859 wurde Fechner zum Mitglied der Gelehrtengesellschaft Leopoldina gewählt. Im Jahr 1873 wurde Fechner zum Ehrendoktor der Medizin ernannt, 1884 erhielt er die Ehrenbürgerschaft der Stadt Leipzig. Seit 1897 erinnert ein Denkmal im Rosental nahe dem Zoo in Leipzig an ihn. Im Leipziger Stadtteil Gohlis trägt seit 1900 eine Straße seinen Namen (Fechnerstraße), eine gleichnamige Straße gibt es in Dresden-Kaditz (seit 1904).[3]

An seinem Wohnhaus, dem Fechnerhaus, befindet sich eine Gedenktafel. Nach Fechner wurde die Gustav-Theodor-Fechner-Schule, ein 2005 geschlossenes Gymnasium im Leipziger Stadtteil Schönefeld, benannt.

Im Jahr 1990 wurde in Leipzig die Gustav-Theodor-Fechner-Gesellschaft e. V. gegründet, die sich mit dem Leben und Wirken Fechners beschäftigt.

Am 23. Mai 2000 wurde der Asteroid (11041) Fechner nach ihm benannt. Fechner-Denkmal im Rosental in Leipzig 4 Familie

Fechner war ein Bruder des Malers Eduard Clemens Fechner sowie von Clara Wiecks Stiefmutter Clementine Wieck geb. Fechner, der zweiten Frau ihres Vaters Friedrich Wieck.

5 Werke

Praemissae ad theoriam organismi generalem. Habilitationsschrift. Literis Staritii, Typoge. Univers., Leipzig 1823 (Latein, crl.edu (https://dds.crl.edu/item/8370) [PDF]). Ueber die Anwendung des Gravitationsgesetzes auf die Atomenlehre. In: Archiv für die gesamte Naturlehre. Band 15, Nr. 3. Nürnberg 1828, S. 257–290 (uni-frankfurt.de (http://publikationen.ub.uni-frankfurt.de/frontdoor /index/index/docId/17409) [PDF]). Maaßbestimmungen über die galvanische Kette. Leipzig 1831. Das Hauslexicon. Vollständiges Handbuch praktischer Lebenskenntnisse für alle Stände. Hrsg. von G. Th. Fechner. 8 Bände, Leipzig 1834–38. Das Büchlein vom Leben nach dem Tode (http://www.archive.org/details/dasbchleinvomle00fechgoog). Dresden 1836. Ueber das höchste Gut (http://www.archive.org/details/ueberdashchsteg00fechgoog). Leipzig 1846. Nanna oder über das Seelenleben der Pflanzen (http://gutenberg.spiegel.de/buch/-5580/1). Leipzig 1848. Zend-Avesta oder über die Dinge des Himmels und des Jenseits. Vom Standpunkt der Naturbetrachtung, 3 Bände, Leipzig 1851. (Band 1 (http://www.archive.org/details/zendavestaoder01fechuoft), 2 (http://www.archive.org/details/zendavestaoder02fechuoft) und 3 (http://www.archive.org/details /zendavestaoder03fechuoft)) Professor Schleiden und der Mond (http://www.archive.org/details/professorschlei00fechgoog). Leipzig 1856. Ueber die physikalische und philosophische Atomenlehre (http://www.archive.org/details /ueberdiephysika00fechgoog). Leipzig 1855. 2. Auflage. Leipzig 1864. Elemente der Psychophysik. 2 Bände, Leipzig, 1860. 2. Auflage. Leipzig 1889. (Band 1 (http://www.archive.org /details/elementederpsych01fech) und 2 (http://www.archive.org/details/elementederpsych02fech)) Über einige Verhältnisse des binokularen Sehens (http://books.google.de/books?id=vV1FAAAAcAAJ& printsec=frontcover&hl=de#v=snippet&q=%C3%9Cber%20einige%20Verh %C3%A4ltnisse%20des%20binocularen%20Sehens&f=false). 2 Bände, Leipzig 1860/61. Ueber die Seelenfrage. Ein Gang durch die sichtbare Welt um die unsichtbare zu finden (http://www.archive.org /details/uberdieseelenfr00fechgoog). Leipzig 1861. Die drei Motive und Gründe des Glaubens (http://www.archive.org/details/diedreimotiveun02fechgoog). Leipzig

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1863. Zur Experimentalen Aesthetik (https://archive.org/details/ldpd_7460548_000). Leipzig 1871. Einige Ideen zur Schöpfungs- und Entwickelungsgeschichte der Organismen (http://www.archive.org/details /einigeideenzurs00fechgoog). Leipzig 1873. Kleine Schriften. Leipzig 1875. (erschien unter dem Pseudonym Dr. Mises, enthält: Beweis, daß der Mond aus Jodine besteht. Schutzmittel für die Cholera (http://www.archive.org/details/schutzmittelfrd00fechgoog), Vergleichende Anatomie der Engel (http://www.archive.org/details/vergleichendean00fechgoog). Stapelia mixta (http://www.archive.org/details/stapeliamixta00fechgoog), Warum wird die Wurst schief durchschnitten? u. a.) Vorschule der Aesthetik (http://www.archive.org/details/vorschulederaes01fechgoog). 2 Bände, Leipzig 1876. In Sachen der Psychophysik (http://www.archive.org/details/insachenderpsyc00fechgoog). Leipzig 1877. Die Tagesansicht gegenüber der Nachtansicht (http://www.archive.org/details/dietagesansicht00fechgoog). Leipzig 1879. Revision der Hauptpuncte der Psychophysik (http://www.archive.org/details/revisionderhaup00fechgoog). Leipzig 1882. Kollektivmasslehre (http://www.archive.org/details/kollektivmassle01fechgoog). posthum, hrsg. von Gottlob Friedrich Lipps. Leipzig 1897. Tagebücher 1828 bis 1879. Hrsg. von Anneros Meischner-Metge. Bearb. von Irene Altmann. Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig. 2 Teilbände. Stuttgart, 2004, ISBN 3-515-08619-6.

6 Siehe auch

Distaler Reiz und Proximaler Reiz Experimentelle Ästhetik Geschichte und Entwicklung der Enzyklopädie Perzept Wahrnehmung Weber-Fechner-Gesetz

7 Literatur

Wilhelm Windelband.: Fechner, Gustav Theodor. In: Allgemeine Deutsche Biographie (ADB). Band 55, Duncker & Humblot, Leipzig 1910, S. 756–763. Gerhard Hennemann: Fechner, Gustav Theodor. In: Neue Deutsche Biographie (NDB). Band 5, Duncker & Humblot, Berlin 1961, ISBN 3-428-00186-9, S. 37 f. (Digitalisat). Irene Altmann: Bibliographie Gustav Theodor Fechner. Verlag im Wissenschaftszentrum, Leipzig 1995, ISBN 3-930433-03-6. Hans-Jürgen Arendt: Gustav Theodor Fechner, ein deutscher Naturwissenschaftler und Philosoph im 19. Jahrhundert. Lang, Frankfurt am Main 1999, ISBN 3-631-35337-5. Ulla Fix, Irene Altmann (Hrsg.): Fechner und die Folgen außerhalb der Naturwissenschaften. Interdisziplinäres Kolloquium zum 200. Geburtstag Gustav Theodor Fechners. Niemeyer, Tübingen 2003, ISBN 3-484-70041-6. Michael Heidelberger: Die innere Seite der Natur. Gustav Theodor Fechners wissenschaftlich-philosophische Weltauffassung. Klostermann, Frankfurt am Main 1993, ISBN 3-465-02590-3. Michael Heidelberger: Nature from Within: Gustav Theodor Fechner and His Psychophysical Worldview. University of Pittsburgh Press, Pittsburgh 2004, ISBN 0-8229-4210-0 (Übersetzung des vorigen Titels, mit leichten Änderungen und einem Zusatzkapitel). Bruno Leisering: Studien zu Fechners Metaphysik der Pflanzenseele. Weidmann, Berlin 1907 (Digitalisat (http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:061:1-130390)) Johannes Emil Kuntze: Gustav Theodor Fechner (Dr. Mises). Ein deutsches Gelehrtenleben. Breitkopf und Härtel, Leipzig 1892 (von Fechners Neffen verfasste Biografie mit Dokumenten). Kurd Laßwitz: Gustav Theodor Fechner. Frommanns, Stuttgart 1896. Werkausgabe Bd. II/5, Dieter von Reeken, Lüneburg 2008, ISBN 978-3-940679-31-4. Willy Pastor: Gustav Theodor Fechner und die durch ihn erschlossene Weltanschauung. Georg Heinrich Meyer, Leipzig / Berlin 1901

6 von 7 11.11.2018, 18:18 Gustav Theodor Fechner – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Gustav_Theodor_Fechner

Petra Lennig: Von der Metaphysik zur Psychophysik. Gustav Theodor Fechner (1801–1887). Verlag Peter Lang, Bern 1994, ISBN 3-631-46572-6. Andreas Baranowski: Abwehr von Transzendenz. Gustav Theodor Fechner und der animalische Magnetismus. Superbia Verlag, Leipzig 2012, ISBN 978-3-937554-52-5.

8 Weblinks Wikisource: Gustav Theodor Fechner – Quellen und Volltexte Commons: Gustav Theodor Fechner (https://commons.wikimedia.org /wiki/Category:Gustav_Theodor_Fechner?uselang=de) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Literatur von und über Gustav Theodor Fechner (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch& query=118532154) im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek Werke von und über Gustav Theodor Fechner (https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/entity/118532154) in der Deutschen Digitalen Bibliothek Martin Schneider: Fechner, Gustav Theodor (Pseudonym: Dr. Mises). (http://saebi.isgv.de/gnd/118532154) In: Institut für Sächsische Geschichte und Volkskunde (Hrsg.): Sächsische Biografie. Werke von Gustav Theodor Fechner (http://gutenberg.spiegel.de/autor/161) im Projekt Gutenberg-DE Übersicht der Lehrveranstaltungen von Gustav Theodor Fechner (http://histvv.uni-leipzig.de/dozenten /fechner_gt.html) an der Universität Leipzig (Wintersemester 1823 bis Wintersemester 1874) Gustav Theodor Fechner (http://research.uni-leipzig.de/catalogus-professorum-lipsiensium/leipzig/Fechner_807) im Professorenkatalog der Universität Leipzig Kommentierte Linksammlung der Universitätsbibliothek der FU Berlin (https://web.archive.org /web/20131011164236/http://www.ub.fu-berlin.de/service_neu/internetquellen/fachinformation/germanistik/autoren /autorf/fechner.html) (Memento vom 11. Oktober 2013 im Internet Archive) (Ulrich Goerdten) Gustav-Theodor-Fechner-Gesellschaft e. V. (http://www.uni-leipzig.de/~fechner/) Kurzbiografie und Verweise auf digitale Quellen (http://vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/people/data?id=per68) im Virtual Laboratory des Max-Planck-Instituts für Wissenschaftsgeschichte (englisch) Fechner: Elemente der Psychophysik. (http://books.google.de/books?id=7mAOAAAAQAAJ&printsec=frontcover& dq=gustav+fechner#v=onepage&q=&f=false) Volltext bei Google Books

9 Einzelnachweise

1. Uni Leipzig. Aus der Geschichte eines der ältesten physikalischen Institute Deutschlands (https://web.archive.org /web/20121116071138/http://www.uni-leipzig.de/~gasse/gesch1.html) (Memento vom 16. November 2012 im Internet Archive) 2. Geschichte des Chemischen Zentralblatts (https://web.archive.org/web/20140203032016/http: //www.zentralblatt.ethz.ch/history.html) (Memento vom 3. Februar 2014 im Internet Archive) 3. Die Fechnerstraße in Berlin-Wilmersdorf ist nach dem Wilmersdorfer Hanns Fechner benannt. * Fechnerstraße. (http://berlin.kauperts.de/Strassen/Fechnerstrasse-10717-Berlin#Geschichte) In: Straßennamenlexikon des Luisenstädtischen Bildungsvereins (beim Kaupert)

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7 von 7 11.11.2018, 18:18 Kulturvergleichende Sozialforschung – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Kulturvergleichende_Sozialforschung

Kulturvergleichende Sozialforschung

Kulturvergleichende Sozialforschung oder kurz Kulturvergleich ist eine Sammelbezeichnung für Studien der Sozial- oder Gesellschaftswissenschaften, die Aspekte menschlicher Verhaltensweisen, Darstellungsformen oder Wertvorstellungen aus verschiedenen Gesellschaften miteinander vergleichen. Eine wichtige Rolle spielen Kulturvergleiche vor allem in der Ethnologie (Völkerkunde), Soziologie, Psychologie, Wirtschaftswissenschaft und der Politikwissenschaft. Im weitesten Sinne sind (interdisziplinäre) kulturvergleichende Betrachtungen in nahezu allen Forschungsbereichen zu finden.

Inhaltsverzeichnis Jede Begegnung fremder Kulturen erfordert Respekt Geschichte von beiden Seiten und führt bewusst oder unbewusst Der Kulturbegriff zu einem Kulturvergleich. Das gilt für Urlauber, Abgrenzungsproblematik Geschäftsreisende, Abenteurer und Wissenschaftler gleichermaßen. (Tourist bei den Maasai) Methodik Datensammlung Das HRAF-Projekt Kulturstandards Klassifizierung Kalte und heiße Kulturen und Optionen Kulturdimensionen

Wissenschaftler Literatur Einzelnachweise

1 Geschichte

„Die Frage nach den Eigenheiten von Kollektiven – nach dem Bewußtsein, dem Charakter, der Identität, der Mentalität von Großgruppen wie Völkern, Nationen oder ethnischen Gemeinschaften – ist so alt wie die Zivilisationsgeschichte.“ – H-G V[1]

Es gehört zur menschlichen Natur, beim Kontakt mit Fremden unwillkürlich Vergleiche anzustellen, um den Menschen oder die Gruppe zu beurteilen, salopp gesagt: in eine „Schublade zu stecken“ (siehe Personale Kategorisierung). Auf der Ebene früherer Gesellschaften kann man dieses Abschätzen und Einordnen fremder Kulturen als lebensnotwendige Praxis ansehen, denn man musste entscheiden, ob es sich um Freund oder Feind handelte. Solcherart Kategorisierungen polarisieren, sind äußerst subjektiv und liefern demnach fehlerhafte und verzerrte Bilder von „den Anderen“. Dennoch war gerade diese Auseinandersetzung mit fremdem Denken und Handeln die eigentliche Triebkraft für jeglichen Kulturwandel.

Vordenker für eine objektivere Betrachtung gab es bereits in der Antike. Der wissenschaftlich fundierte Kulturvergleich beginnt mit dem 19. Jahrhundert, als man begann, Feldstudien bei den kolonisierten Völkern durchzuführen. In diesem Zusammenhang war Alexander von Humboldt einer der weniger Forscher dieser Zeit, der die fremden Kulturen nicht als Wilde betrachtete. In den 1940er und 50er Jahren war die kulturvergleichende Forschung besonders populär – sicherlich nicht zuletzt im Rahmen der Aufarbeitung des Zweiten Weltkrieges. Bis in die 1970er Jahre war das Interesse daran eher gering, bevor es seit den 1980er Jahren vor dem Hintergrund der großen globalpolitischen Veränderungen wieder stetig zunimmt. Dennoch sind in Deutschland bislang nur sehr wenige kulturvergleichende Studien veröffentlicht worden.

1 von 9 11.11.2018, 17:51 Kulturvergleichende Sozialforschung – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Kulturvergleichende_Sozialforschung

Ein eingängiges Beispiel für den Kulturvergleich seit dem Jahr 2000 sind die bekannten PISA- Studien zum Leistungsstand von Schülern, die sowohl einen bildungspolitischen, als auch einen sozialwissenschaftlichen Hintergrund haben.

2 Der Kulturbegriff → Hauptartikel: Kultur Eine grundlegende Schwierigkeit für das Verständnis der Ergebnisse von kulturvergleichenden Sozialforschungen sind die weit gefassten Bedeutungsinhalte der Bezeichnung Kultur, für die selbst innerhalb der Humanwissenschaften sehr unterschiedliche Definitionen existieren. Die meisten Bestimmungen gründen entweder auf einem totalistischen Ansatz und beziehen sich allumfassend auf die gesamte Lebensweise eines Volkes, oder sie gründen auf einem mentalistischen Ansatz und betreffen nur die Gedankenwelt, Ideen und Wertvorstellungen eines Volkes.

Kritik

Bei den meisten Kritiken geht es um die zentralen Fragen: Der Hit von heute ist der Oldie von morgen: Kulturen wandeln sich Sind Kulturen gleichwertig, oder befinden sie sich auf unterschiedlichen Entwicklungsstufen? bisweilen sehr schnell, die Sind einige Kulturen weiter entwickelt als andere? Müssen einige Kulturen sich erst dahingehend entwickeln, wo andere schon sind? Ergebnisse vergleichender Obwohl sich die meisten Wissenschaftler bemühen, keine Bewertungen vorzunehmen, ist eine Forschungen müssen dies gewisse psychologische Voreingenommenheit gegenüber fremden Kulturen (Ethnozentrismus) berücksichtigen alleine schon durch die in den westlichen Wissenschaften geprägten Begrifflichkeiten kaum vermeidbar (siehe auch Eurozentrismus, Evolutionismus).

So kritisieren vor allem Ethnologen eine zu leichtfertige globale Verallgemeinerung der Ergebnisse von Einzelstudien, die beispielsweise mit Managern oder Studenten aus verschiedenen Ländern durchgeführt wurden. Dabei entstünde der Eindruck, es handele sich um Verhaltensweisen, die für alle Menschen gelten würden, obwohl sie tatsächlich nur etwas über nationale Kulturen aussagen, nicht jedoch über beispielsweise indigene Kulturen.[2]

3 Abgrenzungsproblematik

Für jede kulturvergleichende Studie muss zuerst festgelegt werden, welche soziale Gruppen untersucht und verglichen werden sollen. Bei ethnologischen Arbeiten, die beispielsweise räumlich weit voneinander getrennt lebende indigene Völker untersuchen, ist die Abgrenzung recht einfach. Schwieriger wird es, Subkulturen eindeutig abzugrenzen (siehe Subkultur: Abgrenzungsprobleme). Größere Probleme bereitet es, wenn die Studie beispielsweise die Unterschiede in der Wertekultur aller sozialer Schichten mehrerer Länder vergleichen soll. Lassen sich diese Schichten klar umreißen und miteinander vergleichen? Können die kulturellen Einflüsse von Migranten herausgefiltert werden? Gibt es in einem Land eine besonders intensive Ausrichtung auf die Religion, wodurch die Hippie-Szene: Eigene Kultur oder Ergebnisse verfälscht werden könnten? Viele dahingehende Fragen muss sich ein Subkultur? kulturvergleichender Wissenschaftler vor Beginn seiner Arbeit stellen, und viele werden ihm Kritiker nach seiner Veröffentlichung stellen.

Einige Soziologen – wie beispielsweise der Norweger Stein Rokkan oder der Amerikaner Melvin Kohn – halten die Ergebnisse von Studien, die nur durch Vergleiche verschiedener Gesellschaften der westlichen Kultur gewonnen wurden, für ungeeignet, um daraus allgemeingültige Schlussfolgerungen abzuleiten. Sie treten dafür ein, immer die auch „nicht westlich geprägten, traditionellen Kulturen“ einzubeziehen, um aussagekräftige Theorien zu erarbeiten.

Letztendlich beruht jeder Kulturvergleich zwangsläufig auf der Sichtweise desjenigen kulturellen Zusammenhangs, dem der Wissenschaftler selber angehört.

Siehe auch: Kulturraum und Kulturareal

4 Methodik

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4.1 Datensammlung

Die ursprüngliche Methode war das Aufzeichnen beobachteter Verhaltensweisen bei fremden Völkern. Zur Zeit des Sozialdarwinismus gab es zudem großangelegte anatomische Vermessungsaktionen (z. B. die Kraniometrie). Man ging davon aus, dass auch die Kultur den Menschen in den Genen liegt und versuchte daher, dies anhand typischer Körpermaße der verschiedenen Menschenrassen zu belegen. Es ist nicht verwunderlich, dass die meisten kulturvergleichenden Studien des 19. Jahrhunderts aus der Perspektive einer angeblich überlegenen europäischen Kultur verfasst wurden.

Moderne Ethnologen müssen jegliche Bewertung fremder Verhaltensweisen vermeiden, wenn Ihre Datensammlungen für vergleichende Untersuchungen herangezogen werden sollen – soweit das vor dem eigenen „kulturellen Erbe“ der Forscher möglich ist. Darüber hinaus können Angehörige traditioneller Kulturen, die erst wenige Kontakte zur westlichen Welt hatten, durch den Besuch von Wissenschaftlern beeinflusst werden, so dass einerseits die Ergebnisse verfälscht werden und andererseits ein ungewollter Kulturwandel eintreten kann. Es erfordert daher ein hohes Maß an Das romantisierende Bild des „edlen Respekt vor der fremden Lebensweise und die Bereitschaft, sich anzupassen. Wilden“ zeigt die Auswirkungen kulturvergleichender Forschungen Kulturvergleichende Forschungen innerhalb des westlichen Kulturraumes basieren zumeist auf auf die Bevölkerung der frühen Befragungen. Neuzeit: Sie bedienten die Sehnsucht der Menschen nach 4.1.1 Das HRAF-Projekt einem freien Leben in unzerstörter Natur 1949 gründete der US-amerikanische Anthropologe George P. Murdock (1897–1985) an der Yale University eine groß angelegte Datenbank für holistische Kulturvergleiche, die heute auf den Namen „Human Relations Area Files“ (HRAF bzw. eHRAF für die Online-Version) läuft. HRAF möchte einen vollständigen Überblick über die Vielfalt aller Kulturen liefern, die Daten für die Forschung vergleichbar und statistisch auswertbar machen. Dazu wurde die Welt in 60 Kulturareale (macro- culture areas) eingeteilt und 88 übergeordnete Kulturkategorien geschaffen, die wiederum vielfach untergliedert sind. Die Ausgangsdaten von den rund 400 erfassten Völkern stammen von einer großen Zahl verschiedener Ethnologen. HRAF hat heute 300 Mitglieder-Organisationen aus den USA und 20 anderen Ländern. Das HRAF stellt eine wichtige Grundlage für kulturvergleichender Arbeiten dar und mit Hilfe der Datenbank entstand bereits eine Vielzahl von Erkennen Sie die Gefahren dieses frei erfundenen Veröffentlichungen über die unterschiedlichsten Aspekte.[3][4] (nicht ernst gemeinten) Fragebogens für Jäger und Sammler, der unverkennbar von einem westlich 4.2 Kulturstandards geprägten Menschen entwickelt wurde?

Der Psychologe Alexander Thomas hat den Begriff der „Kulturstandards“ eingeführt, der für vergleichende Verhaltensstudien und zum Erwerb einer interkulturellen Handlungskompetenz verwendet wird. Thomas versteht Kultur als Orientierungsrahmen einer Gesellschaft, der das Fühlen, Denken und Handeln seiner Angehörigen bestimmt. Demnach erfordert es kompetentes Einfühlungsvermögen und das Wissen um die jeweiligen Standards, um vorurteilsfrei und verständlich mit Menschen anderer Kulturen kommunizieren zu können. Die Kulturstandards sollen die Mentalität einer Bevölkerung in Worte fassen.

„Unter Kulturstandards werden alle Arten des Wahrnehmens, Denkens, Wertens und Handelns verstanden, die von der Mehrzahl der Mitglieder einer bestimmten Kultur für sich persönlich und andere als normal, selbstverständlich, typisch und verbindlich angesehen werden. Eigenes und fremdes Verhalten wird auf der Grundlage dieser Kulturstandards beurteilt.“[5]

In erster Linie ist es ein Versuch, die typischen Verhaltensmuster der Mehrheit der Angehörigen eines Kulturraumes oder einer Nationalkultur in bestimmten Situationen zu beschreiben. Um dabei zu aussagekräftigen Ergebnissen zu gelangen, werden die Eigen-Aussagen der untersuchten Gruppe mit den Aussagen von Angehörigen eines anderen Kulturraumes über die untersuchte Gruppe verglichen: Wie gut stimmen Selbstbild und Fremdbild überein? Führt man diese Untersuchung wechselseitig durch, entsteht ein relativer Vergleich der Standards zweier Kulturen bzw. Kulturareale. Relativ deshalb, weil daraus nicht hervorgeht, ob die erfassten Kulturstandards in allen menschlichen Kulturen existieren, sprich: auf universale menschliche Verhaltensdimensionen zurückzuführen sind. Eine Qualifizierung und Klassifizierung ist bei dieser Betrachtung demnach noch nicht möglich; die Untersuchung endet bei der „Begriffsbildung“.

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Dadurch, dass man in eine bestimmte Kultur hineingeboren wird, wird das typische Verhaltensrepertoire der eigenen Gruppe in den prägenden Kindheitsjahren unbewusst verinnerlicht. Kulturstandards bestehen laut Thomas aus einer zentralen Norm und einem Toleranzbereich. Die Norm gibt den Idealwert an, der Toleranzbereich umfasst die noch akzeptierbaren Abweichungen vom Normwert. Verhaltensweisen, die über diese Grenzen hinausgehen, werden nach der Theorie von den Mitmenschen abgelehnt und ggf. sanktioniert. Zentrale Kulturstandards wandeln sich auch unter veränderten Lebensbedingungen nur sehr langsam.

Ein Beispiel für einen Kulturstandard: Deutsche versuchen in der Regel (angeblich), sich mit vorhandenen Konflikten offen auseinanderzusetzen, indem sie diese direkt ansprechen. In einigen asiatischen Ländern wäre dies nur bedingt möglich, da dort eine offene Auseinandersetzung dem Gegenüber einen Gesichtsverlust zufügen würde. Andere Beispiele für Kulturstandards sind „Autoritätsdenken“, „körperliche Nähe“, „Pflichtbewusstsein“, „Individualität“ und „Familienverbundenheit.“[6] Die folgende Tabelle gibt einen stark vereinfachten Überblick für einige Länder. Die Ethnologin Frances Densmore macht Tonaufnahmen mit dem Obgleich Kulturstandards sicherlich mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu erwartende Blackfoot-Häuptling Mountain Chief Verhaltensweisen beschreiben, daher populär sind und beispielsweise von den Industrie- und (1916) Handelskammern verbreitet werden,[7] bergen sie die Gefahr zur Bildung von Stereotypen und Vorurteilen. Dies verstellt den Blick auf die Wirklichkeit, die voller Abweichungen von solch stark reduzierten und eingrenzenden Begrifflichkeiten ist! (siehe auch Kritikpunkte unter der Tabelle)

Gemeinsames Tai Chi in der Öffentlichkeit: Auch wenn dies ein bekanntes Bild aus China ist, handelt es sich dabei um ein „typisch chinesisches Verhalten“ – einen sogenannten Kulturstandard?

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Deutschland[8][9] USA[9][10] Peru[11] Indien[8] China[8]

Menschen Selbstverwirklichung Individualismus, Soziale Familienorientierung, Soziale Anerkennung streben nach und Chancengleichheit, Anerkennung, Anerkennung durch und Eigenverantwortung Eigeninitiative gegenseitiger Hilfe* bestimmte Personen Gruppenzugehörigkeit

Lebensbereiche Trennung von Arbeit Identifikation mit der Vermischung von Vermischung von Einheit und und Privatem Arbeit, Verbindung mit Arbeit und Privatem Arbeit und Privatem Gemeinschaftsbildung Privatem in allen Lebensbereichen

Erstkontakte distanziert, steif, (gespielt) fröhlich, freundlich, jedoch höflich, respektvoll, höflich, respektvoll, nüchtern, kontaktfreudig, misstrauisch*, emotional, leicht humorvoll, unpersönlich zugänglich, abschätzend*, verletzbar harmonisch „überheblich“ wortreich

Verhalten bei Direkte Aussprache, Indirekter Umgang, Indirekt, Suche nach Indirekter Umgang, Indirekter Umgang, Konflikten Aufrichtigkeit Harmonie Fremdverschulden*, Harmonie „Gesicht wahren“ Leid*

Regeln und geben klare werden flexibel werden an der sind wenig werden an der Prinzipien Orientierung, sind gehandhabt, Nicht- Situation gemessen, bedeutsam, stehen Situation gemessen, unumstößlich Einmischung geht vor dienen nur als grobe unter der dienen nur als grobe Richtlinie kosmischen Richtlinie Ordnung

Verhältnis zu kritisch, skeptisch patriotisch, loyal misstrauisch*, unterwürfig, unterwürfig, Obrigkeiten eigensinnig* aufstrebend anerkennend

Denken und zielorientiert, pragmatisch, planvoll, passiv*, mythisch- anpassungsfähig, improvisierend, Handeln planvoll, analytisch, analytisch, ganzheitlich*, ganzheitlich, ganzheitlich, flexibel, wenig spontan risikofreudig, spontan flexibel, spontan innovativ, flexibel, spontan spontan

Arbeitsmoral Leistung gegen Leistung nur gegen Gemeinschaftliche Gehorsam gegen Gehorsam gegen Bezahlung oder Bezahlung und Leistung*, freigiebige Fürsorge, Fürsorge, Anerkennung, Anerkennung, Hilfsverpflichtungen*, gegenseitige gegenseitige Ungeduld, Gelassenheit, Geduld, Fleiß Hilfsverpflichtungen, Hilfsverpflichtungen, kurzfristige Ziele Handlungsorientierung Bereitschaft für Geduld, langfristige Veränderung Ziele

Umgang mit der streng durchgeplant locker durchgeplant ungeplant und alles gleichzeitig alles gleichzeitig Zeit und freizeitorientiert und leistungsorientiert gegenwärtig*

Kollektives „Wir sind beliebt, „Wir sind die „Gemeinsam sind wir „Es wird schon „Alle anderen sind Selbstverständnis aber ...“ Weltmacht“ stark“* weitergehen“ Barbaren“

*: Diese Kulturstandards in Peru zeigen deutlich die Vermischung der indigenen Kultur mit der europäischen. Die jahrhundertelange Unterdrückung und Ausbeutung der Indianer, deren Anteil auch heute noch bei 31 % (+ 44 % Mestizen) liegt, hat vor allem zu dem großen Misstrauen gegenüber Fremden geführt. Das Verhalten in Konfliktsituationen hat sich dabei völlig umgekehrt, denn zur Zeit der Inka galt die direkte Aussprache und absolute Ehrlichkeit als große Tugend.

Das Modell der Kulturstandards wird im Rahmen der wirtschaftlichen Globalisierung gern verwendet, um Arbeitnehmer, die ins Ausland gehen, auf die landestypische Mentalität vorzubereiten.

Trotz der Popularität des Modells gibt es einige schwerwiegende Kritikpunkte:

Kultur würde dabei zu stark als unveränderbare Konstante betrachtet, obwohl der Mensch jederzeit aktiv und bewusst seine Kultur schaffen könne Eine Standardisierung setzt klar abgrenzbare, unbeeinflusste Reinkulturen voraus. Diese würden in Wirklichkeit jedoch nicht existieren, da gerade in Zeiten der Globalisierung die Grenzen immer mehr verwischen Die Daten stammen meist aus Fragebögen und Interviews. Da mehr als 50 % aller Aussagen jedoch reine Lippenbekenntnisse ohne reale Umsetzung wären, sei die Aussagekraft der Ergebnisse begrenzt Angesichts dieser Kritiken werden Kulturstandards nicht als unumstößliche Wahrheit betrachtet, sondern nur als Indiz mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit![12]

4.3 Klassifizierung

„Wie immer eine Klassifizierung aussehen mag, sie ist besser als keine Klassifizierung“

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– C L-S[13]

Die in der Einleitung erwähnte Personale Kategorisierung nimmt jeder Mensch mehr oder weniger bewusst vor, wenn er auf Fremde trifft. Dieser zentrale Bestandteil zwischenmenschlichen Verhaltens führt durch den Abgleich mit den Eindrücken anderer Mitglieder der eigenen Gesellschaft zu einer kollektiv empfundenen Abgrenzung. Die Fremden werden – je nachdem, welchen der eigenen Wertvorstellungen sie entsprechen oder widersprechen – klassifiziert und in der Regel in ein sehr vereinfachtes Begriffspaar von „Wir im Gegensatz zu den Anderen“ gepresst: Wir halten unsere Gesellschaft z. B. für ehrlich, fleißig und verantwortungsbewusst – und die Anderen werden demgegenüber als unehrlich, faul und verantwortungslos hingestellt (ob gerechtfertigt oder nicht). Man erkennt diese Tendenz bereits in der Tatsache, dass die Eigenbezeichnung sehr vieler Völker schlichtweg „Menschen“ bedeutet – im Sinne von „das einzig wahre Volk“ (Bspl.: Khoikhoi, Runakuna, Slawen, N'de, Nenzen u.v.m.).

In der antiken Literatur werden die Barbaren (Ungebildete) von den Zivilisierten Vergleicht man die „Beziehung zur Natur“ der (griechisch-römisch Gebildete) abgegrenzt. Im Mittelalter wurden vor allem die Angehörigen eines sehr traditionellen (Yanomami) und Christen den Heiden gegenübergestellt. Während der europäischen Expansion seit eines sehr modernen Volkes (Deutsche), sind die dem 15. Jahrhundert etablierte sich eine besonders eurozentrische Sichtweise, die Forschungsergebnisse verschiedener kulturvergleichender Fachrichtungen deckungsgleich zwischen den „fortschrittlichen, gebildeten und christlichen Europäern“ und den „unterentwickelten, ungebildeten und nicht missionierbaren Wilden“ unterschied. Um die gewalttätigen Eroberungen fremder Länder zu rechtfertigen und die Widersprüche zur christlichen Nächstenliebe zu entkräften, wurden den fremden Völker jegliche nur denkbaren negativen Attribute angedichtet, die sie letztendlich zu „menschenähnlichen Tieren“ herabsetzen sollten, deren Vernichtung keine Sünde sei.

Im Zeitalter der Aufklärung entstanden Bestrebungen in der Wissenschaft zu einer Umdeutung der bislang negativen Klassifizierung von Wilden und Zivilisierten. Gesellschaftskritische Philosophen wie Jean-Jacques Rousseau postulierten den „von Natur aus guten Menschen“, der nur durch die Kultur charakterlich verdorben würde. So wurden die naturnah lebenden Völker pauschal zu „edlen Wilden“ erhoben – im krassen Gegensatz zur damals vorherrschenden Herabwürdigung dieser Kulturen.

Mit dem Beginn der wissenschaftlichen Völkerkunde im 19. Jahrhundert mehrte sich das Wissen über fremde Kulturen, so dass der Weg zu einer differenzierteren Sichtweise zwischen „Barbaren und edlen Wilden“ geebnet wurde. Lange Zeit (unter dem Einfluss von Darwins Evolutionstheorie) wurde jedoch als Leitbild für alle Untersuchungen noch eine Unterscheidung zwischen Kulturvölkern und

Naturvölkern (im Sinne von „kulturlosen Völkern“) vorgenommen, die somit immer noch auf einem Darstellung einer Skalpierung (um abwertenden Begriff für die traditionellen Kulturen beruhte (Pejorativum). Erst nach dem Zweiten 1800), die das Bild des Weltkrieg änderte sich das langsam. „barbarischen Wilden“ bedient. Tatsächlich führten auch weiße Auch in modernen kulturvergleichenden Forschungen werden zur Klassifizierung immer noch Siedler, Skalpjäger und Mexikaner Begriffspaare verwendet, jedoch nicht mehr im Sinne von unvereinbaren Gegensätzen diese grausame Praktik durch, die (Dichotomien), sondern als polare Gegensätze, die eine nebeneinanderliegende Sortierung der oftmals durch offizielle Ergebnisse auf entsprechend festgelegten Skalen zwischen den beiden Polen ermöglichen. Skalpprämien gefördert wurde.

Im Folgenden zwei Beispiele solcher Klassifizierungen:

4.3.1 Kalte und heiße Kulturen und Optionen → Hauptartikel: Kalte und heiße Kulturen oder Optionen Die Ethnologie ist eine vergleichende Disziplin und als methodische Strategie ist der Kulturvergleich ihr zentraler Bestandteil. Er steht am Beginn ethnologischer Forschungen. So ist es nicht verwunderlich, dass die ersten Klassifizierungssysteme für Kulturen von Ethnologen stammen.

Mit der ursprünglich als Dichotomie gedachten Unterscheidung von kalten und heißen Kulturen führte der Ethnologe Claude Lévi-Strauss

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erstmals eine neutrale Klassifizierung zur Unterscheidung von modernen und traditionellen (naturangepassten) Kulturen ein, die die pejorativen Begriffe Barbaren, Wilde, Unzivilisierte oder Primitive vermied. Lévi-Strauss erkannte, dass man jede Gesellschaft nach ihrer weltanschaulichen Einstellung zum kulturellen Wandel einordnen konnte.

Als „kalte Kulturen“ bezeichnete er solche Gesellschaften, bei denen das gesamte Denken und Handeln bewusst und unbewusst darauf abzielt, jegliche Veränderungen der traditionell fixierten Strukturen zu verhindern (sofern es keine zwingende Notwendigkeit oder fremde Einflüsse gibt). Das Vertrauen gilt der Natur; menschliches Wirken gilt grundsätzlich als unvollkommen. Die

sogenannten isolierten Völker, die zumeist absichtlich den Kontakt zur westlichen Welt meiden, sind Tanzende Prärie-Indianer in die heutigen Repräsentanten der kalten Gesellschaften. Münster: Traditionelle „kalte“ Folklore in modernisierter „heißer“ „Heiße Kulturen“ sind das genaue Gegenteil: Sie vertrauen der menschlichen Innovationsfähigkeit Kultur? und sind optimistisch, die Natur an ihre Bedürfnisse anpassen zu können. Daher ist ihr gesamtes Streben auf Fortschritt und Veränderung gerichtet. Selbst, wenn sich dadurch zuerst vorrangig die Lebensbedingungen der Privilegierten verbessern, sind die unteren Schichten häufig die Triebfeder der Entwicklung. Die moderne, westlich orientierte Konsumgesellschaft ist der Prototyp der heißen Kultur.

Von Lévi-Strauss übernahmen einige Ethnologen, aber auch Soziologen, Anthropologen, Kulturhistoriker und verschiedene Fachrichtungen der Kulturwissenschaften diese Klassifizierung. Allerdings waren kalt und heiß nun nicht mehr ein unvereinbares Gegensatzpaar, sondern Pole in unterschiedlichen Spektren verschiedener Teilbereiche der Kultur. Demgemäß gibt es in allen Kulturen mehr oder weniger abkühlende und aufheizende Optionen, so dass zwischen sehr kalten Shuar-Indigene auf dem Weg zur und sehr heißen Gesellschaften eine große Bandbreite verschiedener Zustände existiert. Wäsche am Fluss: Moderne „heiße“ Gebrauchsgegenstände aus Es gibt noch eine Reihe weiterer Ansätze, die ihre Erkenntnisse aus dem Vergleich der Kunststoff in traditioneller „kalter“ traditionellsten und modernsten Kulturen – den „Polen des menschlichen Kulturspektrums“ – Kultur? gewinnen. Sie nutzen zwar andere Begrifflichkeiten, kommen jedoch zu Ergebnissen, die mit den Merkmalen heißer und kalter Gesellschaften gut übereinstimmen.

4.3.2 Kulturdimensionen Eine ähnliche Klassifizierungsmethode wie beim kalt/heißen Spektrum verbirgt sich hinter dem Begriff „Kulturdimension“. Dabei wird versucht, die Mentalität der Menschen verschiedener Kulturräume auf grundlegende menschliche Verhaltensmuster zurückzuführen, um die Kulturstandards anschließend im Vergleich auf einer Skala zwischen zwei Polen anordnen zu können. Zum besseren Verständnis ein Beispiel:

Käme man zu der Auffassung, dass der „Umgang mit der Hierarchie in Unternehmen“ eine grundlegende Kulturdimension der Menschheit ist, würden die jeweiligen Kulturstandards in der Reihenfolge „sehr kollegial“ in Dänemark – „eher kollegial“ in Deutschland – „autoritär“ in Japan – „sehr autoritär“ in Frankreich angeordnet werden können.

Verschiedene Kulturwissenschaftler, Anthropologen und Soziologen haben sich diesem Gedanken gewidmet und versucht, die grundlegenden Kulturdimensionen zu finden und zu benennen. Die mit McDonald’s ist in ca. 120 Ländern Abstand umfangreichste – aber ebenso umstrittenste – Studie stammt von dem Niederländer Geert vertreten. Doch kann man wirklich Hofstede. Grundsätzlich gelten für alle Dimensionen-Modelle mehr oder weniger die gleichen davon ausgehen, dass eine Kritikpunkte wie bei den Kulturstandards. Darüber hinaus wird die Frage gestellt, ob die Ergebnisse weltweite Befragung der tatsächlich zeitlich überdauernde kulturelle Muster repräsentieren oder nur Momentaufnahmen zum McDonalds-Mitarbeiter Zeitpunkt der Studie sind. Im Gegensatz zur Ethnologie beschäftigen sich diese Studien Rückschlüsse auf alle Menschen ausschließlich mit „Ausschnitten“ der modernen westlichen Kultur, die durch eine sehr große dieser Länder zulässt, so dass man daraus Kulturstandards und Heterogenität, durch enorme Fluktuationen und eine Vielzahl von Subkulturen geprägt sind. -dimensionen ableiten kann? Um solchen Vorwürfen zu begegnen, hat der französische Sozialphilosoph Jacques Demorgon eine differenzierte Kulturtheorie entwickelt, in der ein Modell von universellen Kulturdimensionen

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eingebettet ist.[14] Dies trifft auch auf die klassischen Modelle von Kluckhohn/Strodtbeck und Edward T. Hall zu, die immer noch häufig zitiert werden. Ebenfalls akzeptiert und von einer Verbesserung der Hofstede´schen Ergebnisse motiviert sind die Modelle von Fons Trompenaars, Shalom H. Schwartz und vom Project-GLOBE (Global Leadership and Organizational Behavior Effectiveness Research Project). Sie beschränken sich allerdings auf bestimmte Gruppen innerhalb der Kulturen, insbesondere auf Arbeitnehmer und Manager und sind daher nicht unbedingt auf die Gesamtkultur übertragbar.[15]

Die folgende Tabelle führt stark vereinfacht einige universelle Kulturdimensionen verschiedener Autoren auf. Ihre Tauglichkeit zu einer universellen Klassifizierung wird durch den Vergleich von segmentär organisierten, traditionell naturangepassten Kulturen mit der modernen Konsumgesellschaft illustriert. (Diese Darstellung eignet sich darüber hinaus gut zu einem Vergleich mit dem Spektrum der kalten und heißen Gesellschaften und Optionen)

Kulturdimension geringste Ausprägung stärkste Ausprägung Autor(en)

Segmentäre, traditionelle Demokratische, moderne Gesellschaften Gesellschaften

Beziehung zur Natur Unterordnung, Einklang Kontrolle, Dominanz Kluckhohn/Strodtbeck u. Trompenaars

Individualismus / sehr kollektivistisch sehr individualistisch Hofstede Kollektivismus

Aktivität des Menschen Sein Handeln Kluckhohn/Strodtbeck

Zeitverständnis und polychron (persönliche Kontakte monochron (Zeitplan vor E. T. Hall u. Demorgon Handlungsorganisation vor Zeitplan; viele Aufgaben persönlichen Kontakten; gleichzeitig) Aufgabenerledigung nacheinander)

Zeitorientierung Vergangenheit Zukunft Kluckhohn/Strodtbeck

Langzeitorientierung hoch, traditionell, verbindlich gering, nostalgisch, Hofstede unverbindlich

Entscheidungen häufiger konsensorientiert häufiger dissensorientiert Demorgon

Privatheit / Öffentlichkeit Vermischung aller deutliche Trennung aller Trompenaars Lebensbereiche Lebensbereiche

(Bei hier nicht genannten Kulturdimensionen wie beispielsweise „Natur des Menschen“, „Beziehung zu anderen Menschen“ (Kluckhohn/Strodtbeck), „Raumverständnis“, „High bzw. low context“ (Edward T. Hall) oder „Machtdistanz“, „Unsicherheitsvermeidung“ (Hofstede) u. a. liegen die verglichenen „Extremkulturen“ nicht an den Polen der Kulturdimensionen.)

5 Wissenschaftler

Bedeutende kulturvergleichende Forschungen stammen von folgenden Wissenschaftlern:

Ethnologie: Mario Erdheim, Claude Lévi-Strauss, Ruth Benedict, Liselotte Kuntner, Werner Schiffauer Kulturanthropologie: Felicitas Goodman Kulturwissenschaften: Jan Assmann, Edward T. Hall, Geert Hofstede, Fons Trompenaars, Gerhard Schweizer Philosophie: Edward Goldsmith, Guido Rappe Politikwissenschaft: Ronald Inglehart. Samuel Phillips Huntington, Kai Hafez Psychologie: Ed Diener, Erich Fromm, Alexander Thomas, Hans-Joachim Kornadt Soziologie: Émile Durkheim, Max Weber, Joachim Matthes

6 Literatur

Susanne Rippl u. Christian Seipel (Hrsg.): Methoden kulturvergleichender Sozialforschung: Eine Einführung. VS Verlag für Sozialwissenschaften, Wiesbaden 2008. Petia Genkova, Tobias Ringeisen und Frederick T. L. Leong (Hrsg.): Handbuch Stress und Kultur: Interkulturelle und kulturvergleichende Perspektiven. Springer VS, Wiesbaden 2012. Rainer Alsheimer, Alois Moosmüller u. Klaus Roth (Hrsg.): Lokale Kulturen in einer globalisierenden Welt: Perspektiven auf interkulturelle Spannungsfelder. Waxmann, Münster 2000. Dietmar Treichel und Claude-Hélène Mayer (Hrsg.): Lehrbuch Kultur: Lehr- und Lernmaterialien zur Vermittlung kultureller Kompetenzen. Waxmann, Münster 2011. Reinhold Zippelius, Verhaltenssteuerung durch Recht und kulturelle Leitideen. Duncker & Humblot, Berlin, 2004, ISBN 3-428-11456-6.

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7 Einzelnachweise

1. Heinz-Günther Vester: Kollektive Identitäten und Mentalitäten. IKO, Frankfurt 1996, S. ??. 2. Alois Moosmüller: Die Schwierigkeit mit dem Kulturbegriff in der Interkulturellen Kommunikation. In: Rainer Alsheimer (Hrsg.): Lokale Kulturen in einer globalisierenden Welt. Perspektiven auf interkulturelle Spannungsfelder. Waxmann, Münster 2000, ISBN 3-89325-926-0, S. 15–32, hier S. ??.. 3. Geschichte des HRAF-Projektes: History and Development of the HRAF Collections. (http://hraf.yale.edu/about/history-and-development/) In: Human Relations Area Files – Cultural information for education and research. New Haven CT, USA, ohne Datum, abgerufen am 3. November 2018 (englisch). 4. Dieter Haller: Dtv-Atlas Ethnologie. 2. Auflage. dtv, München 2010, S. 149. 5. Alexander Thomas (Hrsg.): Psychologie interkulturellen Handelns. Hogrefe, Göttingen 1996. ISBN 3-8017-0668-0 6. D. Kumbier u. F. Schulz von Thun: Interkulturelle Kommunikation: Methoden, Modelle, Beispiele. 3. Auflage, Rowohlt Verlag GmbH, Reinbek bei Hamburg 2009, S. 74–75. 7. Google-Suche nach „Kulturstandards Industrie und Handelskammer“ (http://www.google.de/search?client=safari&rls=en& q=kulturstandards+ihk&ie=UTF-8&oe=UTF-8&gws_rd=cr&ei=f630UeOmJYbEswaFvoC4Aw#client=safari&rls=en&sclient=psy-ab& q=%22kulturstandards%22+Industrie+und+Handelskammer&oq=%22kulturstandards%22+Industrie+und+Handelskammer& gs_l=serp.3...31077.39364.3.39980.6.6.0.0.0.0.135.597.3j3.6.0....0...1c.1.22.psy-ab..23.9.826.f96p77IpTvY&pbx=1&bav=on.2,or.r_qf.& bvm=bv.49784469%2Cd.Yms%2Cpv.xjs.s.en_US.MpiVkF51mpA.O&fp=731f397fd7853c39&biw=1020&bih=636). Abgerufen am 28. Juli 2013. 8. lehrerfortbildung-bw.de (http://lehrerfortbildung-bw.de/bs/bsa/bgym/lehrgang/erklaerung/stand/) Abgerufen am 25. Juli 2013 9. uni-regensburg.de (http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/phil_Fak_II/Psychologie/Thomas/lehre/Intkultpsychologie/Folien0506 /Kapitel_04.pdf) (PDF; 533 kB). Abgerufen am 25. Juli 2013. 10. stefanschmid-consult.de (http://www.stefanschmid-consult.de/deutsch/documents/USA.pdf) (PDF; 2,5 MB). Abgerufen am 25. Juli 2013. 11. Wilfried Dreyer, Ulrich Hössler (ggf.Hrsg.): Perspektiven Interkultureller Kompetenz. Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2011. 12. kulturglossar.de (http://www.kulturglossar.de/html/k-begriffe.html#kulturstandards) Abgerufen am 26. Juli 2013. 13. Claude Lévi-Strauss: Das wilde Denken, Suhrkamp, Frankfurt am Main 1968 14. Petia Genkova, Tobias Ringeisen, Frederick T. L. Leong (ggf.Hrsg.): Handbuch Stress und Kultur: Interkulturelle und Kulturvergleichende Perspektiven. Springer VS, Wiesbaden 2013. 15. Annett Reimer: Die Bedeutung der Kulturtheorie von Geert Hofstede für das internationale Management. In „Wismarer Diskussionspapiere“, Hochschule Wismar – Fachbereich Wirtschaft, Heft 20/2005.

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9 von 9 11.11.2018, 17:51 Peter M. Senge – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Peter_M._Senge

Peter M. Senge

Peter Michael Senge (* 1947 in Stanford) ist Senior Lecturer of Behavioral and Policy Sciences am MIT, er war Direktor des 1991 gegründeten Center for Organizational Learning an der MIT Sloan School of Management in Cambridge (Massachusetts) und ist Vorsitzender der 1997 gegründeten Society for Organizational Learning (SoL). Sein Forschungsgebiet ist die Organisationsentwicklung und Systemforschung. Er gilt als einer der einflussreichsten Management-Vordenker.

1 Werk

Senge gilt als Vordenker der Lernenden Organisation. Insbesondere sein Werk The Fifth Discipline: The Art and Practice of the Learning Organization will Führungskräften und Unternehmern Antworten auf die Frage zeigen, weshalb immer wieder „die gleichen Fehler“ gemacht werden. Hierzu bietet er theoretisch fundierte, schlüssige Lösungsansätze aus Peter M. Senge diesem Teufelskreis. Das Werk, mittlerweile ein Management-Klassiker („Eines der bahnbrechenden Management-Bücher der letzten 75 Jahre“, Harvard Business Review), wurde bisher in 20 Sprachen übersetzt und weltweit über eine Million Mal gedruckt.

2 Veröffentlichungen

The dance of change: die 10 Herausforderungen tiefgreifender Veränderungen in Organisationen. Signum-Verlag, Wien 2000. ISBN 3-85436-300-1. Die fünfte Disziplin: Kunst und Praxis der lernenden Organisation. 11. völlig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Klett-Cotta Verlag, Stuttgart 2011. ISBN 3-608-91379-3. Das Fieldbook zur fünften Disziplin. 5. Auflage. Klett-Cotta Verlag, Stuttgart 2004. ISBN 3-608-91310-6. Vorwort zu Meta-Management, Fred Kofman. J. Kamphausen Verlag, Bielefeld 2005. ISBN 3-89901-056-6. Presence: Human Purpose and the Field of the Future. Nicholas Brealey Publ., 2005. ISBN 1-85788-355-1.

3 Weblinks

Literatur von und über Peter M. Senge (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch&query=115174656) im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek Peter Senge and the Learning Organization at the Infed Website (http://www.infed.org/thinkers/senge.htm) (Engl.)

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1 von 2 11.11.2018, 17:48 Peter M. Senge – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Peter_M._Senge

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2 von 2 11.11.2018, 17:48 Lernende Organisation – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Lernende_Organisation

Lernende Organisation

Eine lernende Organisation (LO) bezeichnet eine anpassungsfähige, auf äußere und innere Reize reagierende Organisation. Der Begriff wird in der Organisationsentwicklung (OE) verwendet.

Inhaltsverzeichnis

Begriffsklärungen Lernende Organisation nach Senge Personal Mastery – individuelle Selbstentwicklung Mental Models – mentale Modelle Shared Visioning – gemeinsame Vision Team Learning – Lernen im Team Systems Thinking – Denken in Systemen Organisationsgedächtnis Siehe auch Literatur Weblinks Einzelnachweise und Quellen

1 Begriffsklärungen

Reinhardt und Schweiker[1] unterscheiden zwischen lernfähigen und lernenden Organisationen. Diese Unterscheidung resultiert daraus, dass Lernfähigkeit nicht zwangsläufig Innovationen als Resultat hat. Denkbar ist auch das Lernen von bspw. Abschottung, Rückzug, Resignation oder Widerstand (Wagner & Saar[2]). Der Grad der Lernfähigkeit einer Organisation wird als Organisationsintelligenz bezeichnet.

Eine lernende Organisation ist idealerweise ein System, das sich ständig in Bewegung befindet. Ereignisse werden als Anregung aufgefasst und für Entwicklungsprozesse genutzt, um die Wissensbasis und Handlungsspielräume an die neuen Erfordernisse anzupassen. Dem liegt eine offene und von Individualität geprägte Organisation zugrunde, die ein innovatives Lösen von Problemen erlaubt und unterstützt. Mechanismen, die derartige Lernprozesse unterstützen, sind (vgl. Frieling):[3]

klare Visionen, gemeinsame Zielsetzungsprozesse, Orientierung am Nutzen der Kunden Kooperations- und Konfliktlösungsfähigkeit, wechselseitiges Vertrauen und Teamgeist Prozessorientierung und Selbstregulation in Gruppen demokratischer und partizipativer Führungsstil, Unterstützung neuer Ideen (v. a. durch die Führung), Ideenmanagement, Integration von Personal- und Organisationsentwicklung Belohnung von Engagement und Fehlertoleranz bei riskanten Vorhaben Fähigkeit zur (Selbst-) Beobachtung und Prognose (gut funktionierende Informations- und Kommunikationssysteme – rascher und genauer Überblick über die Wirkung der wichtigsten Prozesse)

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2 Lernende Organisation nach Senge

Peter M. Senge war Direktor des Center for Organizational Learning an der MIT Sloan School of Management und Leiter der Society for Organizational Learning, SoL. Er wurde um 1990 mit seinem Buch The Fifth Discipline bekannt, in welchem er den Begriff der lernenden Organisation[4] prägte.

Senge vertritt den Standpunkt, dass fünf Fertigkeiten (Disziplinen) beherrscht sein müssen, um lernende Organisationen zu entwickeln:[5]

2.1 Personal Mastery – individuelle Selbstentwicklung

Personal Mastery bezeichnet die Disziplin der Selbstführung und Persönlichkeitsentwicklung. Prägend ist kontinuierliches Streben nach der Erweiterung, Entwicklung, aber auch wiederkehrende Reflexion der eigenen individuellen Fähigkeiten, welche wiederum einen Einfluss auf das Wirken des Individuums in der Organisation haben können. Für Senge Peter M. Senge steht dabei der Mensch im Vordergrund, während die Leistungssteigerung für die Organisation ein positiver Nebeneffekt ist. Personal Mastery muss dabei als lebenslanger Prozess verstanden werden.

Elemente von Personal Mastery sind

persönliche Vision Halten von kreativer Spannung Mitgefühl Verpflichtung zur Wahrheit Nutzen des Unterbewusstseins Engagement für das größere Ganze Offenheit für die Möglichkeiten Integration von Intuition und Vernunft Verbundenheit mit der Welt erkennen [4] Wichtig bei der Disziplin der Personal Mastery ist, dass jeder selbstbestimmt und aus eigenem Willen heraus die Elemente verinnerlicht und umsetzt. Die Umsetzung der Personal Mastery in der Organisation wird bestimmt durch den kulturellen Hintergrund, der in ihr verankert ist.

2.2 Mental Models – mentale Modelle

Mentale Modelle beziehen sich auf kritische Reflexionen, die unbewusst, unhinterfragt und oftmals stillschweigend vorausgesetzte Grundannahmen beinhalten. Individuelles Handeln wird aktiv durch die intendierten mentalen Modelle gesteuert. Die Funktion der mentalen Modelle ist es, die innere Vorstellung vom Wesen der Dinge an die Oberfläche zu bringen. Gleichzeitig bilden mentale Modelle eine unbewusste bzw. versteckte Lebensphilosophie. Im Bezug auf die lernende Organisation werden mentale Modelle vorwiegend dazu verwendet, um eine stetige Reflexion für Lernprozesse herbeizuführen. In der Praxis soll bei der Arbeit mit mentalen Modellen versucht werden, die Grundkrankheiten einer Hierarchie zu überwinden.[4]

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Eine zentrale Kompetenz von Fach- und Führungskräften stellt die Fähigkeit dar, das eigene Denken während des Handelns fortlaufend zu reflektieren. Dabei müssen Prinzipien ermittelt werden, wie bspw. Offenheit und Leistung, welche von den Mitarbeitern angenommen werden müssen. Diese sollen dazu dienen, Entscheidungsprozesse zu verändern, damit Mitarbeiter ihre Betrachtungsweisen diskutieren und produktiv besprechen können.

Eine wesentliche Grundlage des Lernens basiert auf dem Verständnis der eigenen mentalen Modelle. Daraus entsteht die Erkenntnis, dass die Welt durch die eigenen mentalen Modelle wahrgenommen wird, immer unvollständig und unsystematisch ist. Institutionalisiert werden sie in Organisationen durch Infrastrukturen, die die Planung und somit den Lernprozess der Managementarbeit begünstigen sollen. Der Kern der Disziplin der mentalen Modelle: das Erkennen der Unterschiede und Abstraktionssprünge, das Offenlegen der linken Spalte und das Gleichgewicht von Erkunden und den eigenen Standpunkt vertreten. Die wichtigsten mentalen Modelle werden von den Entscheidungsträgern geteilt um die Entwicklung einer Organisation zu ermöglichen.[4]

2.3 Shared Visioning – gemeinsame Vision

Die gemeinsame Vision bündelt sich in einem Bild, das es vermag, viele Personen intrinsisch zu motivieren und ein gemeinsames Ziel klar vor Augen zu führen. Durch die verschiedenen persönlichen Visionen können Synergieeffekte auftreten, die am Ende zu einem Gesamtbild führen, das von allen Mitgliedern einer Organisation voll und ganz getragen wird. Die Vision hüllt eine Organisation ein, sie „[...] ist gleichzeitig das Ruder, das den Lernprozess auf dem richtigen Kurs hält, wenn Belastungen auftreten.“ ([4] S. 229).

Nach Senge fördert eine gemeinsame Vision: Kreativität, Experimentierfreudigkeit, Mut. Sie zwingt zu neuen Handlungs- und Denkweisen, ist sinnstiftend und kann nicht eingeimpft, sondern muss vorgelebt werden.

Eine gemeinsame Vision entsteht aus mehreren persönlichen Visionen. Der genaue Ursprung innerhalb der Organisation ist dabei irrelevant und muss nicht Top-Down erfolgen. „Die Kunst einer visionären Führung besteht darin, persönliche Visionen zu gemeinsamen zu machen.“ ([4] S. 232).

Die Personal Mastery wird im Bereich der gemeinsamen Vision durch kollektive Ambitionen und Engagement erweitert. Eine gemeinsame Vision kann kreative Spannung (siehe Personal Mastery) erzeugen, aus der wiederum kreativer und innovativer Umgang mit Problemen erfolgen kann.

Personen nehmen bezüglich einer gemeinsamen Vision verschiedene Haltungen ein. Apathie und Nichteinwilligung einerseits sowie Einwilligung, Teilnahme und Engagement einer Person andererseits dürfen nicht miteinander verwechselt werden. Während Einwilligung nur die Befolgung von Arbeitsanweisungen bedeutet („[Der Mitarbeitende] tut was erwartet wird“ ([4] S. 239)), eine Teilnehmerschaft die Vision unterstützt und Teil ihrer ist, ist Engagement das Verfolgen der Vision mit der Schaffung aller notwendigen Strukturen zur Verwirklichung („Wer engagiert ist, tut mehr, als sich nur an die 'Spielregeln' zu halten. Er ist verantwortlich für das Spiel.“ ([4] S. 241)).

2.4 Team Learning – Lernen im Team

Beim Team Learning kann das Phänomen des sog. "Ausrichtens" beobachtet werden. Darunter versteht man den Zusammenschluss von Individuen zu einer Gruppe oder Organisation. Die Funktion als Einheit wird im Wesentlichen durch die Ausrichtung der unterschiedlichen Kräfte innerhalb der Gruppe bestimmt. Treten die Kräfte synergetisch auf, kann die Leistungsbereitschaft der Gruppe größer sein als die Summe der einzelnen Teile. Das Team verfolgt auf diese Weise einen gemeinsamen Zweck und eine gemeinsame Vision.

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Geeignete Methoden sind beispielsweise Dialog nach David Bohm oder interaktives Mind Mapping nach Tony Buzan.[4] Der Dialog sollte dabei Respekt, Akzeptanz und Offenheit beinhalten, um eine gemeinsame Vision anzustreben. Ein Moderator erleichtert und fördert diesen Prozess.

2.5 Systems Thinking – Denken in Systemen

Durch eine ganzheitliche Betrachtung des Systems, also das Denken in Systemen werden die Wirkmechanismen und das zu erwartende Verhalten in einer symbolischen, formalen Sprache beschrieben. Dadurch können typische Verhaltensmuster (Systemarchetypen) erkannt, besprechbar und bearbeitet werden. Mit den Methoden der System Dynamics können die Systeme dann simuliert und mögliches Verhalten vorhergesagt werden. Einfache Beispiele sind fixes that fail (Scheiternde Zielsetzungen), shifting the burden (Problemverschiebungen) oder accidental adversaries (ungewollte Gegnerschaft).[4] In diese Disziplin fließt die Systemtheorie, im Speziellen Soziologische Systemtheorie und Kybernetik ein.

Senge benennt in seinem Grundlagenwerk die 11 „Gesetze der fünften Disziplin“ anhand von 11 eher metaphorischen Formeln, wie z. B. „Je mehr Reparaturen, die unabsichtlich man sich anstrengt, desto schlimmer wird es“ [4], „Der bequemste Ausweg versagen erweist sich zumeist als Drehtür“ [4], "Schneller ist langsamer" [4] oder "Sie können den Kuchen essen und behalten - nur nicht gleichzeitig" [4]. Ferner zieht er Kausalitätskreise und Feedbackmechanismen als Erläuterung der systemischen Mechanismen heran, und benennt zwei Archetypen als Grundstrukturen der Natur, die Mechanismen in (lernenden) Organisationen beschreiben: Archetyp 1: Die Grenzen des Wachstums [4] und Archetypus 2: Die Problemverschiebung [4].

Es bedarf aller 5 Disziplinen, um eine lernende Organisation zu entwickeln. Die Disziplinen unterstützten sich wechselseitig, und in einem Entwicklungsprozess werden die Fähigkeiten der Organisation schrittweise angehoben.

3 Organisationsgedächtnis

Die Bezeichnung „lernende Organisation“ ist insofern irreführend, dass nicht die Organisation, sondern die Menschen innerhalb der Organisation lernen. Walsh und Ungson[6] erklären auf der Grundlage dieser Erkenntnis, dass es in Organisationen sechs Informationsquellen gibt, die die zum Lernen notwendige Information liefern können. Diese sechs Quellen nennen sie summarisch das Organisationsgedächtnis (engl. organizational memory):

1. die Kultur der Organisation 2. Produktionsprozess: Der Produktionsprozess enthält Informationen, die zum Lernen verwendet werden können. Der in der Qualitätsbewegung typische Deming-Zyklus ist hierfür ein Beispiel. 3. Strukturen: Die Einheiten einer Organisation stecken voller Fachwissen; so kann durch Befragung beispielsweise einer Gruppe des Technischen Hilfswerks dieses Wissen für andere Gruppen verfügbar gemacht werden. 4. physischer Aufbau: Der physische Aufbau, also wo welche Einheit der Organisation sich relativ zu anderen physisch befindet, gibt Information über die Beziehungen der Einheiten und deren wechselseitige Abhängigkeiten. 5. externe Archive: Informationsquellen außerhalb der Organisation, Internet, Bibliotheken, offizielle Archive usw. 6. Individuen:

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Menschen in der Organisation verfügen über ihre eigenen mentalen Modelle. Diese können mitgeteilt oder durch Beobachtung ermittelt werden.

4 Siehe auch

Systemisches Controlling Wissensmanagement

5 Literatur

Chris Argyris, Donald A. Schön: Die lernende Organisation: Grundlagen, Methoden, Praxis, Klett-Cotta, 1999, ISBN 978-3-608-91890-8 (englische Originalausgabe erschien 1996 unter dem Titel Organizational Learning II. Theory, Method, and Practice bei Addison-Wesley). Gerald Lembke (2004): Die lernende Organisation als Grundlage einer entwicklungsfähigen Unternehmung. Tectum; Marburg; ISBN 3-8288-8712-0. Peter Kline, Bernard Saunders: Zehn Schritte zur lernenden Organisation. Das Praxisbuch. Junfermann, Paderborn 1996, ISBN 3-87387-164-5. Dietrich von der Oelsnitz, Martin Hahmann: Wissensmanagement. Strategie und Lernen in der Organisation. Kohlhammer, Stuttgart 2003.

6 Weblinks

deutsche Version des Learning Organization Survey Online (http://www.learningorganization.de/survey/)

7 Einzelnachweise und Quellen

1. R. Reinhardt & U. Schweiker: Lernfähige Organisationen: Systeme ohne Grenzen? Theoretische Rahmenbedingungen und praktische Konsequenzen. In: H. Geißler (Hrsg.): Organisationslernen und Weiterbildung: Die strategische Antwort auf die Herausforderung der Zukunft. Luchterhand, Neuwied 1995. 2. R. H. Wagner und G. W. Saar: In dem wird, Handgepäck des Innovators - eine Auswahl von Werkzeugtheorien für den Alltag des Managers. In: R. H. Wagner (Hrsg.): Hogrefe, Göttingen 1995. 3. Ekkehart Frieling & U. Reuther (Hrsg.): Das lernende Unternehmen. Dokumentation einer Fachtagung am 6. Mai 1993 in München (Reihe: Studien der betrieblichen Weiterbildungsforschung). Neres Verlag, Bochum 1993. 4. Peter M. Senge: Die fünfte Disziplin. Kunst und Praxis der lernenden Organisation. Klett-Cotta, 11. Aufl. 2011 5. Peter M. Senge, A. Kleiner und C. Roberts (Hrsg.): Das Fieldbook zur ‚Fünften Disziplin‘. Klett-Cotta, Stuttgart 1996. 6. J.P. Walsh and G.R. Ungson (1991): Organisational Memory, Academy of Management Review, Band 16, S. 57–91; zitiert in: Kevin Daniels (2002): Putting Process into Strategy, The Open University, Milton Keynes, ISBN 0-7492-9273-3.

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5 von 5 11.11.2018, 17:48 Deepak Chopra – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Deepak_Chopra

Deepak Chopra

Deepak Chopra (* 22. Oktober 1946 in Neu-Delhi, Indien) ist ein populärer zeitgenössischer Autor von Büchern über Spiritualität, alternative Medizin und Ayurveda. Er lebt seit langem in Kalifornien.

Inhaltsverzeichnis

Leben und Wirken Literatur Weblinks Werke (Auswahl) Einzelnachweise

1 Leben und Wirken Deepak Chopra (2008)

Der Sohn eines Kardiologen studierte Medizin und wurde Internist und Endokrinologe. Er beschäftigte sich aber auch stets mit alternativen Heilmethoden und gründete 1996 zusammen mit dem Neurologen David Simon das Chopra Center for Wellbeing, ein Wellness-Center in San Diego (später nach Carlsbad, Kalifornien verlagert). Sein medizinisches Verständnis ist stark beeinflusst durch seine Religion, den Hinduismus, und im Besonderen von den Veden und der Bhagavad Gita.

Die Medizinische Hochschule der University of California, San Diego (UCSD) unterhält eine Kollaboration mit Chopra um zu untersuchen, bzw. zu erklären, wie Meditation, Yoga und Nahrung die menschliche Gesundheit beeinflussen. Er hat an der UCSD eine volle, aber unbezahlte Professur inne.[1]

Seine 8 Bücher erreichen weltweit Millionen-Auflagen und wurden in mehr als zwei Dutzend Sprachen übersetzt.

Chopra greift in seinen Büchern oft auf Begriffe aus der Quantenphysik zurück („Quantenheilung“), wofür er 1998 den satirischen Ig-Nobelpreis für Physik erhielt.[2] Einige seiner Thesen werden teilweise zur „Quantenmystik“ gezählt und als „pseudowissenschaftlich“ bezeichnet.[3]

2 Literatur

Hans A. Boer: The Work of Andrew Weil and Deepak Chopra-Two Holistic Health/New Age Gurus: A Critique of the Holistic Health/New Age Movements. Medical Anthropology Quarterly 17, 2 (Juni 2003): 233–250, ISSN 1548-1387

3 Weblinks

Literatur von und über Deepak Chopra (https://portal.dnb.de/opac.htm?method=simpleSearch&query=115460624)

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im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek deepakchopra.com (https://www.deepakchopra.com/), Homepage (engl.) chopra.com (http://www.chopra.com/) Website des Chopra Centers (engl.)

4 Werke (Auswahl)

Die Zukunft Gottes, Driediger Verlag 2015, ISBN 978-3-932130-40-3, Originaltitel: The Future of God Lerne lieben, lebe glücklich, Driediger Verlag 2012, ISBN 978-3-932130-27-4, Originaltitel: The Path to Love Die sieben Schlüssel zum Glück, Goldmann Verlag 2012 Schöpfung oder Zufall? Arkana, 2012 Die heilende Kraft, Driediger Verlag 2011, ISBN 978-3-932130-25-0, Originaltitel: Quantum Healing Buddha, Knaur-Verlag 2011 Jung bleiben – ein Leben lang, KOHA 2011 Der dritte Jesus – Auf der Suche nach dem kosmischen Christus, Goldmann Arkana 2010, ISBN 978-3-442-21917-9 Originaltitel: The Third Jesus. The Christ We Cannot Ignore Das Buch der Geheimnisse. 3. Auflage. Wilhelm Goldmann, München 2005, ISBN 978-3-442-33741-5. (Amerikanische Originalausgabe: The Book of Secrets. Harmony Books, New York 2004)

5 Einzelnachweise

1. Gary Robbins: UCSD deepens ties with Deepak Chopra. (http://www.sandiegouniontribune.com/news/2016 /mar/15/UCSD-Deepak-Chopra/) In: sandiegouniontribune.com. 15. März 2016, abgerufen am 18. März 2016 (englisch). 2. Improbable Research. (http://improbable.com/ig/ig-pastwinners.html#ig1998) Abgerufen am 19. Mai 2011 (englisch). 3. Eintrag zu Deepak Chopra (http://www.skepdic.com/chopra.html) im Skeptic’s Dictionary

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2 von 2 11.11.2018, 17:55 Quantenheilung – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenheilung

Quantenheilung

Die Quantenheilung ist eine alternativmedizinische, esoterische Methode, deren Grundlage und Wirksamkeit wissenschaftlich nicht belegt sind.

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung Bewertung Literatur Weblinks Einzelnachweise

1 Beschreibung

Die sogenannte Quantenheilung wurde Ende der 1980er Jahre von dem US-amerikanischen Chiropraktiker Frank Kinslow erfunden und wird in Büchern und im Internet mit dem Werbeslogan Wirkt sofort – und jeder kann es lernen! propagiert.[1] Die Quantenheilung folgt keinem stringenten wissenschaftlichen Ansatz, sondern bedient sich pseudowissenschaftlicher Elemente. Sie verspricht den Patienten „Harmonie in gesundheitlichen, finanziellen und partnerschaftlichen Angelegenheiten“. Dies soll nach Angaben der Anwender durch das Ordnen eines postulierten „Energiefeldes des Körpers“ auf Quantenebene erfolgen. Hierzu berührt der Behandler den Körper des Behandelten an zwei Punkten, um so sein vorgebliches Quantenfeld einzugrenzen.[2] Ein bekannter „Quantenheiler“ ist Deepak Chopra.

2 Bewertung Deepak Chopra Vertreter der Quantenheilung behaupten, die Methode sei so alt wie die Menschheit selbst, „jedem Einzelnen von uns wurde die Gabe der Heilung in die Wiege gelegt“ und auch die Hawaiianer würden sie schon seit Jahrhunderten praktizieren, „und sicherlich auch andere Völker auf die eine oder andere Art und Weise“. So soll die Methode, grundsätzlich etwa dem Handauflegen entsprechend, bereits vor 3000 Jahren von Urvölkern praktiziert worden sein.[3]

Kritiker wenden ein, dass man nun versuche, eine neue Legitimation dieses Verfahrens zu erreichen, indem man lediglich wissenschaftliches Vokabular verwende. Mit der Quantenphysik hat die Quantenheilung (wortwörtlich) keinerlei Berührungspunkte. Nach dem Quantenphysiker Florian Aigner handelt es sich um „eine reine

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Verkaufsstrategie“, die Aussagen aus der Quantenphysik willkürlich auf medizinische Probleme verallgemeinere, dabei aber „nichts mit Heilung zu tun“ habe.[3]

So würden zur Begründung der Quantenheilung auch häufig das Doppelspaltexperiment und Schrödingers Katze eingebracht. Allerdings gäbe es nur Analogieerklärungen; zwischen der Quantenphysik und dem menschlichen Wohlbefinden werde keine logische Brücke gebaut. Laut Aigner ist dem so, als wenn man sagte: „Ich erkläre Ihnen jetzt, wie ein Auto funktioniert, da drehen sich die Räder, und im Atom dreht sich auch ein Elektron um den Atomkern, und deshalb fährt das Auto.“ Ebenso wie hierbei keine logische Brücke gebaut werde, würden lediglich Begriffe aus der Physik verwendet und umgelegt, um eine Erklärung zu liefern.[4] Sämtliche positiven Effekte gehen jedoch auf Placeboeffekte und Autosuggestion zurück.[4] Insgesamt sei unter der Quantenheilung nicht mehr als eine Entspannungsübung zu verstehen.[2]

Als starke Motivation hinter diesem Konzept wird oft der immense finanzielle Umsatz angebracht. Insgesamt beläuft sich der Umsatz der Esoterik mit etwa Chakrenaktivierung, Klangschalentherapien oder Seminaren zur Quantenheilung allein in Deutschland derzeit auf 20 bis 25 Milliarden Euro pro Jahr.[5]

Am Institut für Transkulturelle Gesundheitswissenschaften der Universität Frankfurt (Oder) wurde 2014 eine Doktorarbeit zur Wirksamkeit der Quantenheilung veröffentlicht,[6] was erneut auf heftige Kritik stieß.[7] Der Universität wurde zuvor bereits im Fall einer Masterarbeit über das Hellsehen[8] vorgeworfen, eine "völlige Entgleisung akademischer Qualitätsstandards" zu unterstützen,[9] so dass die Brandenburgische Hochschulstrukturkommission die Auflösung des Instituts empfohlen hatte.[7]

3 Literatur

Holm Gero Hümmler: Relativer Quantenquark: Kann die moderne Physik Esoterik belegen?, Springer, Berlin 2017, ISBN 978-3-662-53828-9, S. 173–210 & passim

4 Weblinks

Werner Bartens: Medizin und Wahnsinn (90): Durst nach Zärtlichkeit (http://www.sueddeutsche.de/leben/medizin- und-wahnsinn-durst-nach-zaertlichkeit-1.172349), Süddeutsche Zeitung, 17. Mai 2010

5 Einzelnachweise

1. Quantenheilung (https://www.psiram.com/ge/index.php/Quantenheilung), Psiram 2. Boris Geiger: Faszination Wissen: Der Esoterik-Test - Wissenschaft oder Humbug? (https://web.archive.org /web/20140303223010/http://www.br.de/fernsehen/bayerisches-fernsehen/sendungen/faszination-wissen/esoterik- wahrsager-quantenheilung-100.html) (Memento vom 3. März 2014 im Internet Archive) In: Bayerisches Fernsehen vom 18. Februar 2014 3. Eva Tinsobin: Mit Quanten heilen. (http://derstandard.at/1363709574591/Mit-Quanten-heilen) In: Der Standard vom 3. Mai 2013 4. Eva Tinsobin: Quantenphysik hat nichts mit Quantenheilung zu tun (http://derstandard.at/1363709682106 /Quantenphysik-hat-nichts-mit-Quantenheilung-zu-tun) In: Der Standard vom 3. Mai 2013 5. Martina Forsthuber, Arndt Müller, Vanessa Voss: Das Geschäft mit der kranken Seele (https://web.archive.org /web/20140425075621/http://www.format.at/articles/1417/940/374518/das-geschaeft-seele) (Memento vom 25. April 2014 im Internet Archive) In: Format vom 30. April 2014 6. Manuela Pietza: Kontrollierte Studien zur Wirksamkeit der Quantenheilung, Diss. Europa-Universität Viadrina Frankfurt 2014 (https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/item/Y3IODGK4VGSO7EPN7FPFC7SMQ4DZ4ZJ7) in der Deutschen Digitalen Bibliothek 7. Joseph Kuhn: Gesundheits-Check: Neues von der Speerspitze der Aufklärung (http://scienceblogs.de

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/gesundheits-check/2014/08/23/neues-von-der-speerspitze-der-aufklaerung/), ScienceBlogs, 23. August 2014 8. Edith Kresta: Professor über Alternative Heilkunde: „Wir sind die Speerspitze der Aufklärung“ (https://www.taz.de /!95412/), Die Tageszeitung, 15. Juni 2012 9. Sebastian Herrmann: Esoterik an der Uni Viadrina: Zu tief in die Röhre geschaut (http://www.sueddeutsche.de /wissen/esoterik-an-der-viadrina-zu-tief-in-die-roehre-geschaut-1.1353433), Süddeutsche Zeitung, 12. Juni 2012

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