VOM MESSWERT ZUM MODELL – EMPIRIE UND KREATIVITÄT? MEMO: PHILOSOPHIEWERKSTATT: So, 29.April 2018

Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild , ISSN 2365-5062
30.April 2018
URL: cognitiveagent.org
Email: info@cognitiveagent.org
Autor: Gerd Doeben-Henisch
Email: gerd@doeben-henisch.de

INHALT

I Aufgabenstellung
II Gespräch
II-A Messwert
II-B Modell – Theorie
II-C Verstehen
III Neue Fragestellungen

ÜBERBLICK

Bericht zum Treffen der Philosophiewerkstatt vom 29.April 2018 mit weiterführenden Interpretationen vom Autor. Weitere Feedbacks, Kommentare sind willkommen.

I. AUFGABENSTELLUNG

In der Einladung zur Philosophiewerkstatt am 29.April 2018   wurde einerseits Bezug genommen auf den ausführlichen Bericht der Sitzung vom 25.März 2018, andererseits wurde eine Fragestellung formuliert, die sich aus der letzten Sitzung ergeben hatte. Die vorausgehenden intensiven Gespräche zur möglichen Ersetzung eines Psychoanalytikers durch einen Roboter hatten immer stärker das Selbstverständnis des Psychoanalytikers in das Zentrum der Überlegungen gerückt, verbunden mit den Fragen, wie denn ein Psychoanalytiker sowohl den Prozess beschreibt, in dem er mit einem Analysanden interagiert, wie auch sich selbst als jemand, der in dieser Rolle agiert Es wurde sichtbar, dass ein Psychoanalytiker natürlich nicht ohne ein ’Vor-Verständnis’ agiert und dass die Beobachtungen sehr wohl im Lichte dieses Vorverständnisses zu sehen seien. Es stellte sich die Frage, wie man denn das Wechselspiel zwischen anzunehmendem Vor-Verständnis einerseits und beobachteten Vorkommnissen genauer zu verstehen sei. Für die nachfolgende Sitzung wurde diese Fragestellung dahingehend erweitert, dass dieses Wechselspiel zwischen Vorverständnis und Beobachtungswerten auf das generelle Problem des Wechselspiels zwischen ’Messwerten’ und ’Modell’ in allen wissenschaftlichen Disziplinen ausgedehnt wurde. Den meisten Menschen ist nicht bewusst, dass es in den empirischen Wissenschaften für den Weg von einzelnen Messwerten zu einem Modell ganz allgemein keinen Automatismus gibt! Aus Messwerten folgt nicht automatisch eine irgendwie geartete Beziehung, erst recht kein Modell mit einem ganzen Netzwerk von Beziehungen. In allen empirischen Disziplinen braucht es Fantasie, Mut zum Denken, Mut zum Risiko, Kreativität und wie all diese schwer fassbaren Eigenschaften heißen, die im ’Dunkel des Nichtwissens’ (und des Unbewussten) mögliche Beziehungen, mögliche Muster, mögliche Faktorennetzwerke ’imaginieren’ können, die sich dann in der Anwendung auf Messwerte dann tatsächlich (manchmal!) als ’brauchbar’ erweisen. Und, ja, persönliche Vorlieben und Interessen (unbewusste Dynamiken) können sehr wohl dazu beitragen, dass bestimmte mögliche ’interessante Beziehungs-Hypothesen’ von vornherein ausgeschlossen oder eben gerade gefunden werden. Anhand konkreter Beispiele – auch aus der Psychoanalyse ? – soll diese Thematik diskutiert werden. Es sei auch noch angemerkt, dass das große Thema der letzten Sitzung, inwieweit man die Psychoanalyse als ’empirische Wissenschaft’ verstehen kann oder sogar verstehen muss, noch nicht völlig zu Ende diskutiert ist. Es entstand der Eindruck, als ob die ExpertenInnen der Psychoanalyse die Einstufung der Psychoanalyse als empirische Wissenschaft selbst nicht so ganz akzeptieren wollten. Es sah so aus, als ob sie die Befürchtung haben, dass dadurch wesentliche Momente der Psychoanalyse verloren gehen könnten. Umgekehrt muss man aber auch bedenken, dass möglicherweise der empirischen Wissenschaft wichtige Aspekte verlorengehen, wenn man eine Disziplin wie die Psychoanalyse von vornherein ausklammert.

II. GESPRÄCH

Gedankenskizze zur Philosophiewerkstatt 29.April 2018

Gedankenskizze zur Philosophiewerkstatt 29.April 2018

Das Gespräch nahm seinen Ausgangspunkt bei den Begriffen ’Messwert’ und ’Modell’.

Im Fall des Begriffs ’Messwert’ ergab sich recht schnell fundamentale Unterscheidungen.

A. Messwert

In den ’empirischen Wissenschaften’ geht ein ’Messwert’ in der Regel aus einer ’Vergleichsoperation’ hervor in der ein ’Zielobjekt’ (das, was gemessen werden soll), und ein ’Referenzobjekt’ (ein zuvor vereinbarter ’Standard’ wie z.B. die Längeneinheit Meter [m], oder Gewichtseinheit Kilogramm [kg] usw..) miteinander verglichen werden. Das Ergebnis solch einer Vergleichsoperation ist dann immer ein Zahlenwert kombiniert mit einer Einheit, also z.B. ’3,3 m’ oder ’5,44 kg’. Dieser Sachverhalt wird in einen geeigneten ’sprachlichen Ausdruck’ übersetzt, der seine ’Bedeutung’ aus dieser Vergleichsoperation bezieht. In den modernen Wissenschaften hängen die Messoperationen oft an komplexen technischen Vorrichtungen, die selbst schon komplexe Theorien voraussetzen, so dass das Messergebnis stark ’Theorie-belastet’ ist. Es wird dann eine Vergleichsoperation mit einem vereinbarten Standard unterstellt, die von vielen komplexen Annahmen abhängt. Eine direkte Überprüfbarkeit ’vor Ort’ ist oft kaum noch möglich.

In jenen empirischen Wissenschaften, die kollektiv als ’Lebenswissenschaften’ charakterisiert werden, ist der Messgegenstand sehr oft ein komplexes System in einem Prozesskontext, wo die punktuelle Messung eines isolierten Faktums schwer bis gar nicht möglich ist. Die ’Beobachtungen’ solcher komplexer Systeme bekommt einen ’narrativen’ Charakter, nimmt die Form von ’Fallgeschichten’ an, im Grenzfall eine ganze ’Lebensgeschichte’. Ein Narrativ enthält also viele Einzelbeobachtungen im Kontext eines komplexen Ablaufs. Einzelne Begriffe in so einem Narrativ können in sich ’komplex’ sein, d.h. viele Eigenschaften und Randbedingungen voraussetzen, die sich oft nur einem ’geschulten/ erfahrenen’ Beobachter erschließen. Desgleichen sind die Beziehungen zwischen solchen komplexen deskriptiven begriffen oft ebenfalls ’komplex’: sie umfassen viele Detailaspekte simultan.

B. Modell – Theorie

Im Gespräch wurden die Begriffe ’Modell’ und ’Theorie’ (noch) nicht explizit definiert. Als Arbeitsbegriff wurde in den Raum gestellt, dass die ’Deutung’ von einzelnen Messwerten das ’Aufstellen von Beziehungen’ voraussetzt, durch die einzelne Beobachtungen in einem Zusammenhang gestellt werden können,also z.B. ’Wenn X, dann (evtl. mit Wahrscheinlichkeiten qualifiziert) Y’. Man kann solche Beziehungen ’Regeln’ nennen oder ’Funktionen’. Ein vorläufiger Begriff von ’Modell’ wäre dann, dass ein Modell eine Menge solcher Regeln verkörpert (mindestens eine). Modell stellen dann also ’Deutungen’ her, aus denen sich begrenzt ’Voraussagen’ herleiten lassen bzw. mit denen man ansatzweise ’erklären’ kann.

Eine ’Theorie’ stellt – Arbeitsdefinition – gegenüber einem ’Modell’ eine erweiterte ’Struktur’ dar, in der nicht nur die angenommenen Regeln vorkommen, sondern zugleich auch alle beteiligten Objektmengen.

Mit Blick auf ein Modell wurden viele zusätzliche Eigenschaften genannt.

1) Der ’Verwendungszusammenhang’ eines Modells kann eine ’Erklärung’ sein oder eine ’Prognose’. Beides kann man u.U. für eine ’Prophylaxe’, für eine ’Therapie’ nutzen.

2) Ein Modell kann ferner ’globale Eigenschaften’ besitzen indem das so beschriebene Objekt (das oft ein System ist), als ’zuverlässig’ charakterisierbar ist oder als ’sicher’ oder als ’resilient’ und dergleichen mehr.

3) Man kann auch die Frage nach der ’Entstehung eines Modells’ stellen: ist es eher ein ’Produkt’ des Wirkens der biologischen Strukturen’ oder der Einwirkungen der umgebenden ’Kultur’ oder ein Zusammenspiel von beiden? Inwieweit können sich Modelle ’selbst organisieren’? In diesem Zusammenhang auch die interessante Unterscheidung zwischen ’Modellen im Alltag’, die eher unbewusst, automatisch entstehen und benutzt werden, im Kontrast zu expliziten Modellen in der Wissenschaft, die grundsätzlich ’bewusst’ konstruiert werden, ’transparent’, mit ’Dokumentationen’. Hier beobachten wir aber in der Gegenwart das Phänomen der ’Zersplitterung’ der Einzeldisziplinen, die mit spezifischen Sprachspielen und spezifischen Modellen ’für sich’ recht erfolgreich sein können, aber im ’interdisziplinären Dialog’ oft vollständig versagen. Dies ist ein reales Problem.

4) Ferner kann man fragen, inwieweit ein Modell eine geeignete ’Sprache voraus setzt’ bzw. wie das Zusammenspiel von einem ’Modell im Kopf’ ist und einer Sprache, die über dieses Modell spricht?

C. Verstehen

Mit diesen vielen Teil-Klärungen von Begrifflichkeiten stellte sich dann das Problem des Wechselspiels zwischen Beobachtungen und benutztem Modell in der Psychoanalyse so dar, dass natürlich auch die Psychoanalyse vorab zum praktischen Einsatz eine explizite ’Modellpflege’ betreibt (Anmerkung: Durch Studien, spezielles Training, Supervision, und vielem mehr ), so dass dann der ausgebildete (trainierte) Psychoanalytiker sich seines Modells so ’bewusst’ sein kann, dass er in seinem ’Narrativ’ genügend viele Einzelaspekte ’identifizieren’ kann, um sie ’im Lichte seines Modells’ so ’deuten’ zu können, dass er im Sinne des psychoanalytischen Modells ’geeignete Schlüsse’ ziehen kann, aufgrund deren er sowohl zu ’Einschätzungen’ kommen kann wie auch dann zu jeweiligen ’Interventionen’. An diesem Punkt war leider die Zeit um.

III. NEUE FRAGESTELLUNGEN

Es bestand der Wunsch aller Beteiligten, an dieser Stelle das Gespräch fortzusetzen. Ideal wäre für die nächste Sitzung ein kleines Beispiel mit einem typischen ’Narrativ’ und ’Deutungen’ auf der Basis des ’vorausgesetzten psychoanalytischen Modells’. Es wäre dann interessant, ob man aufgrund dieses Beispiels die Struktur eines psychoanalytischen Modells beispielhaft rekonstruieren und ’hinschreiben’ könnte. Das nächste Treffen ist für den 27.Mai 18 geplant.

KONTEXTE

Einen Überblick über alle Einträge zur Philosophiewerkstatt nach Titeln findet sich HIER.

Einen Überblick über alle Themenbereiche des Blogs finden sich HIER.

Dieser Eintrag wurde veröffentlicht in Erklärung, Erklärung - empirische, Messen, Messverfahren empirisch, Messwert, Modell, Modell im Kopf, Prognose, Psychoanalyse, Psychologie, Verstehen, Wissenschaft von cagent. Permanenter Link des Eintrags.

Über cagent

Bin Philosoph, Theologe, Kognitionswissenschaftler und hatte seit 2001 eine Vertretungsprofessur und ab 2005 eine volle Professur im Fachbereich Informatik & Ingenieurswissenschaften der Frankfurt University of Applied Sciences inne. Meine Schwerpunke ab 2005 waren 'Dynamisches Wissen (KI)' und 'Mensch Maschine Interaktion (MMI)'. In dieser Zeit konnte ich auch an die hundert interdisziplinäre Projekte begleiten. Mich interessieren die Grundstrukturen des Lebens, die Logik der Evolution, die Entstehung von Wissen ('Geist'), die Möglichkeiten computerbasierter Intelligenz, die Wechselwirkungen zwischen Kultur und Technik, der mögliche 'Sinn' von 'Leben' im 'Universum'. Ab 1.April 2017 bin ich emeritiert. Neben ausgewählten Lehrveranstatungen widme ich mich jetzt noch mehr den Themen des Blogs, ergänzt um Vorträge, Philosophiewerkstat, Philosophy-in-concert Events sowie einem wissenschaftlichen Buchprojekt. In der Zeit vor 2001 war ich Gründer, Kognitionswissenschaftler, Künstler, Philosoph und Theologe ...

2 Gedanken zu „VOM MESSWERT ZUM MODELL – EMPIRIE UND KREATIVITÄT? MEMO: PHILOSOPHIEWERKSTATT: So, 29.April 2018

  1. Hallo Matthias, Danke für diese Anmerkung! In der Tat, gehört hatte ich von der Optimal-Filter Theorie auch (über einen anderen Freund, der witzigerweise auch ‚Matthias‘ heißt :-)), aber ich hatte mich — wegen ihrer speziellen Einsatzfelder bislang — mit ihr noch nicht weiter beschäftigt. Allerdings, so, wie Du das beschreibst, ähnelt die Idee sehr stark den modernen Theorien des menschlichen Gedächtnisses und wie das Gedächtnis mit der Wahrnehmung interagiert. Interessant könnte es sein, die ‚Optimal-Filter-Theorie‘ als eine mögliche Form der ‚Implementierung‘ des Funktionskonzeptes der psychologischen Theorien zum Wechselspiel zwischen Wahrnehmung und Gedächtnis anzusehen. Das wäre doch ein interessanter Fall von ‚theoretischem Crossover‘ : ein technisches Modell als Implementierung einer psychologischen Theorie… Das wäre wieder Wasser auf die Mühlen der ‚Gehirn ist Maschine‘ Anhänger. Biologisch ist das Gehirn ja auch eine Maschine, allerdings mit einer funktionellen Dynamik, die man mit einem maschinellen Ansatz im engeren Sinne — zumindest bislang — nicht fassen kann, also eine sehr spezielle Maschine in einem sehr speziellen Körper einer der spannendsten Lebensformen im ganzen bekannten Universum…

  2. Schade, dass ich am Sonntag nicht dabei sein konnte, und auch im Mai werde ich nicht mit-diskutieren können. Deshalb auf diesem Weg.

    Es gibt eine ausgefeilte mathematische Theorie, die „Optimalfilter-Theorie“, die sich mit der Beziehung und Zusammenspiel zwischen Messwerten (Beobachtungen) einerseits und Modell (Vorstellung, Erfahrung) andererseits befasst. Vor allem in technischen Bereichen ist sie tief verankert. In den USA wurde sie 1960 erstmals veröffentlicht (Rudolf Kálmán und Richard S. Bucy ). In der Sowjet-Union wurde sie unabhängig und etwa zeitgleich entwickelt (Ruslan Leontjewitsch Stratonowitsch) und ich glaube etwas früher veröffentlicht, was im Westen aber erst mit großer Verzögerung zur Kenntnis genommen wurde.
    Innerhalb der Mathematik ist die Theorie bis heute nahezu unbekannt. Ich habe einen einzigen Mathematiker getroffen, der davon gehört hat (sein Sohn ist Elektro-Ingenieur und hat ihm davon erzählt). Die erste Anwendung dieser Theorie in größerem Maßstab war das Apollo-Projekt der NASA und die Mondlandung.
    Die Optimalfilter-Theorie gibt es in zwei Ausprägungen:
    • der Filter-Normalform und der
    • Beobachter-Normalform
    Dabei handelt es sich um zwei unterschiedliche Formulierungen, der gleichen Theorie, die aber relativ einfach ineinander umgeformt werden können. In der Filter-Normalform lässt sie sich einfacher anwenden, um in gestörten Signalen vermutliche Fehler zu erkennen und zu reduzieren.
    In der Beobachter-Normalform ist es einfacher, aus vorhandenen Messwerten (Beobachtungen) auf „unsichtbare“ (einer Messung oder Beobachtung nicht zugängliche) System-Zustände zu schließen.

    In ihrer allgemeinsten Form wird bei jedem Durchlauf bestimmt
    • Inwieweit Messwerte (Beobachtungen) übereinstimmen oder voneinander abweichen.
    • Aufgrund der Modell-Annahmen wird die Konsistenz geprüft und jeweils ein Vertrauenswert berechnet (abgeschätzt, ermittelt) der den Messwerten bzw. den Modell-Parametern zugetraut wird.
    • Auf Grundlage dieser Vertrauens-Annahmen werden dann die Modell-Parameter (Vorstellungen) mehr oder weniger behutsam an die Messwerte (Beobachtungen) angepasst oder aber die Messwerte (Beobachtungen) entsprechend den Modell-Annahmen (Erfahrungen) korrigiert.

    Das führt regelmäßig dazu, dass einmalige Ausreißer eher unterdrückt werden, mehrmalige Abweichungen in die gleiche Richtung aber dazu führen, die Modell-Parameter (Erfahrungswerte) den Messwerten (Beobachtungen) nachzuführen.
    Ein Beispiel: Kombiniert man in einem Flugzeug die Daten des GPS-Systems mit dem Trägheit-Navigations-System und das Trägheit-Navi liefert starke Beschleunigungswerte (Das Flugzeug wird in Luftturbulenzen durchgeschüttelt), dann sind auch schwankende Werte der GPS-Daten plausibel, vor allem, wenn sie für einen Versatz in die gleiche Richtung sprechen. Meldet das Trägheit-Navi dagegen einen ruhigen Flug, dann spricht das dafür, dass die GPS-Daten gestört sind und wird eher diese Daten glätten.

    Eingesetzt wird die Optimalfilter-Theorie, vor allem in den Bereichen
    • Ausfiltern von Störungen aus Funksignalen
    ◦ In einer stark abgespeckten Form unter dem Namen PLL-Filter
    • Bahnverfolgung von Satelliten
    • Allgemein in der Regelungstechnik
    • In der Meteorologie (vor allem in der Beobachter-Normalform) um Lücken in den Messwerten auszugleichen
    In der gängigen Form ist die Theorie quantitativ formuliert. Das heißt, es wird mit Zahlen und meist mit Differentialgleichungen gearbeitet.

    Die Theorie lässt sich aber auch begrifflich formulieren, wenn Beobachtungen (Messwerte nicht in quantifizierter Form zur Verfügung stehen). Das ist im Ingenieurbereich allerdings kaum verbreitet.

    Ich gebe auch dafür ein Beispiel:
    Stellen Sie sich die folgende Geschichte vor:
    Sie haben eingekauft, Ihre Einkäufe aber noch nicht alle verstaut. Auf dem Tisch liegt noch eine verpackte Tafel Schokolade. Es klingelt.
    Vor der Tür steht ihr Enkelkind, dass im Haus wohnt und Sie regelmäßig besucht. Sie bitten es herein.
    Jetzt klingelt auch noch das Telefon und Sie verlassen den Raum. Das Telefonat dauert länger.
    Als Sie wieder ins Zimmer zurück kehren, blickt das Kind Sie freudestrahlend an, Mund und Hände dick mit Schokolade verschmiert. Auf dem Tisch liegt die aufgerissene Schokoladen-Verpackung. Von der Schokolade ist nichts mehr übrig, außer einer Menge Krümel und Schmierflecken auf dem Tischtuch.
    Das Kind erzählt Ihnen aufgeregt:
    Das Krümelmonster sei dagewesen und hat die Schokolade gefressen!
    „Ich war das nicht !!!“.

    Natürlich sind wir in der Lage, diese Geschichte als Flunkerei zu entlarven, ohne uns dazu anstrengen zu müssen und aufgrund unserer „Modell-Vorstellungen“ und den Beobachtungen und Aussagen zu rekonstruieren, was wirklich geschah.

    Entsprechend des fast ausschließlichen Einsatzes dieser Theorie in technischen Bereichen, findet man nur Veröffentlichungen in einer sehr technischen Sprache, die außerhalb des technischen Bereichs vermutlich weitgehend unverständlich sind.

    Es gibt noch ein Problem dabei: Ein Optimalfilter enthält einen Rückkopplungszweig. Damit kann es „instabil“ werden. Instabil heißt in diesem Fall: wenn Beobachtungen und (vermeintliche) Erfahrungswerte zu weit auseinander liegen, kann das dazu führen, dass den Beobachtungen grundsätzlich misstraut wird und die „Wahrnehmung“ alleine von den Modell-Vorstellungen bestimmt wird. Umgangssprachlich würde man einen solchen Zustand „Vorurteile“ nennen, im Extremfall wäre es wohl das, was man „Wahnvorstellungen“ nennt.

    Herzliche Grüße
    Matthias

Schreibe einen Kommentar