Mit allem rechnen - zur Philosophie der Computersimulation (eBook)

Inhalt?????????????????????????? 7
Einleitung?????????????????????????????????? 11
Teil I: Ein neuer Typ mathematischer Modellierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 23
1 Experiment und Artifizialität???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
1.1 Simulation und Experiment???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
1.2 Theoretischer Charakter???????????????????????????????????????????????????????????????????? 28
1.3 Ein erstes Experiment???????????????????????????????????????????????????????????????? 31
1.4 Explorative Kooperation???????????????????????????????????????????????????????????????????? 35
1.5 Instabilität und instrumentelle Komponenten???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37
1.6 Simulation und diskrete Modelle???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 42
1.7 Autonomie und Artifizialität?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 44
2 Visualisierung und Interaktion?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 48
2.1 Funktionen der Visualisierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 49
2.2 Einsicht in komplexe Dynamik?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 52
2.3 Kraft und Geschwindigkeit???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 55
2.4 Beispiel: Formation von Galaxien?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 57
2.5 Zwischenfazit???????????????????????????????????????????????? 61
2.6 Beispiel: ein Hurrikan?????????????????????????????????????????????????????????????????? 63
2.7 Verstärkung und Erweiterung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 66
3 Plastizität???????????????????????????????????????? 69
3.1 Plastizität und Spezifizierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 70
3.2 Artifizielle Neuronale Netzwerke?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 73
3.3 Finite Differenzen?????????????????????????????????????????????????????????? 76
3.4 Zelluläre Automaten???????????????????????????????????????????????????????????? 79
3.5 Plastizität und strukturelle Unterbestimmtheit?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 83
3.6 Das Dilemma der Plastizität???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 85
3.7 Fazit: Plastizität und Simulation???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 90
4 Epistemische Opazität???????????????????????????????????????????????????????????? 92
4.1 Sintflut bei IBM?????????????????????????????????????????????????????? 94
4.2 Die überraschende Kreation eines goldenen Drahtes???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
4.3 Schmiermittel zwischen fest und flüssig???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 102
4.4 Überraschung, Kontrolle und die Komplexitätsbarriere?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 104
4.5 Simulation als Substitutionsprogramm?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 106
4.6 Epistemische Opazität???????????????????????????????????????????????????????????????? 110
4.7 Intelligibilität – instrumentbedingte Verschiebung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 116
5 Ein neuer Typ mathematischer Modellierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 121
5.1 Mehrdimensionalität???????????????????????????????????????????????????????????? 122
5.2 Neuheit??????????????????????????????????????? 124
5.3 Konvergenz mit Ingenieurswissenschaften???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 128
Teil II: Begriffliche Verschiebungen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 133
6 Lösung oder Imitation??????????????????????????????????????????????????????????????? 135
6.1 Typologie und Pioniergeschichte???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 138
6.2 Kontroverse???????????????????????????????????????????? 141
6.3 Atmosphäre: Gesetze oder Muster??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 144
6.4 Konsolidierung durch Kombination?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
6.5 Alles nur Imitation??????????????????????????????????????????????????????????????? 152
7 Validierung und Grenzen der Analyse???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 155
7.1 Beweis und Verifikation???????????????????????????????????????????????????????????????????? 156
7.2 Komplexität, Verifikation und Validierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 158
7.3 Artefakte???????????????????????????????????????? 160
7.4 Abstufungen???????????????????????????????????????????? 162
7.5 Holismus?????????????????????????????????????? 166
7.6 Pseudo-Modularität?????????????????????????????????????????????????????????? 168
7.7 Kludging?????????????????????????????????????? 170
7.8 Validierung von Klimamodellen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 172
7.9 Modellvergleich???????????????????????????????????????????????????? 175
7.10 Modell-Pluralismus???????????????????????????????????????????????????????????? 178
7.11 Pattern Match oder: Synthese statt Analyse???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 179
7.12 Die Kehrseite der Emergenz???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 180
7.13 Validierung und Technologie?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 181
Teil III: Fazit und Ausblick?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 183
8 Epistemologie und Simulation – Fazit und Ausblick???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 185
8.1 Modell als Welt??????????????????????????????????????????????????????? 188
8.2 Wiederbelebung und Umkehrung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 193
Literatur???????????????????????????????? 201
Namenindex?????????????????????????????????? 216
Sachindex???????????????????????????????? 220