Mit allem rechnen - zur Philosophie der Computersimulation PDF
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Johannes Lenhard Mit allem rechnen – zur Philosophie der Computersimulation Ideen & Argumente Herausgegeben von Wilfried Hinsch und Lutz Wingert Johannes Lenhard Mit allem rechnen – zur Philosophie der Computersimulation DE GRUYTER Gedruckt mit Unterstützung des Förderungs- und Beihilfefonds Wissenschaft der VG WORT. ISBN 978-3-11-040117-2 e-ISBN (PDF) 978-3-11-040136-3 e-ISBN (EPUB) 978-3-11-040138-7 ISSN 1862-1147 Library of Congress Cataloging-in-Publication Data A CIP catalog record for this book has been applied for at the Library of Congress. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. © 2015 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston Umschlagsgestaltung: Martin Zech, Bremen Umschlagskonzept: +malsy, Willich Druck und Bindung: Hubert & Co. GmbH & Co. KG, Göttingen ♾ Gedruckt auf säurefreiem Papier Printed in Germany www.degruyter.com Vorwort WieverändertderComputeralsInstrumentdieWissenschaften?DieThematikdieses BucheshatwesentlicheTeilemeinerForschungwährendetwaeinesJahrzehntsbe- stimmt.ImTextwirdmanSpurenmeinesWerdegangsfinden,dermichanderUni- versitätBielefeldvonderMathematikzurWissenschaftsforschung,zumZentrumfür interdisziplinäre Forschung und weiter (dann auch institutionell) zur Philosophie geführthat.EinsolcherMarschdurchdieDisziplinenverschafftnichtnurintellektuell frischeLuft,sondernscheintmirfüreineErforschungdesComputergebrauchsauch angebracht,wennnichtunerlässlich. IchmöchtemichganzherzlichbedankenbeieinerReihevonPersonen,diemir kollegial und freundschaftlich zugetan sind und die Entstehung der vorliegenden ArbeitinverschiedenenStadienäußersthilfreichunterstützthaben.AnersterStelle möchteichmeineakademischenLehrernennen:MichaelOtte,dermeinenÜbertritt vonderMathematikzurPhilosophieinvielerleiHinsichtkonstruktivbegleitethat,und MartinCarrier,dessenFreundschaftlichkeitdiekritischeWachsamkeitstetsmitein- schließt.Wesentliche Impulse verdanke ich dem Austausch mit Ann Johnson und AlfredNordmann.DankauchandieillustreAuswahlmeinerKolleginnenundKol- legen an der Abteilung Philosophie, am IWTund am ZiFder Universität Bielefeld. SchließlichistesmireinbesonderesVergnügen,meineFamiliezunennen,diemichso liebevollnichtvergessenlässt,mitallemzurechnen. Das Buch selbst ist aus einer Überarbeitung meiner Habilitationsschrift ent- standen,dieich2011anderUniversitätBielefeldeingereichthabe.Ich konntevon ausgesprochengenauenundgleichzeitigermunterndenGutachtenprofitieren,wofür ichMartinCarrier,AlfredNordmannundUlrichKrohsDanksagenmöchte.Diewie immerzuschnellvergangeneZeitistauchdentastendenVersuchendesAutorsge- schuldet,wohldasManuskript,nichtabersichselbstzuüberarbeiten. Erfreut bin ich über die Aufnahme des Buches in die Reihe „Ideen und Argu- mente“, der ich hoffe Ehre zu machen.Gertrud Grünkorn und Christoph Schirmer jedenfallshabendemDeGruyterVerlagbereitsEhregemachtundmichkonstruktiv undkundigbegleitet. WesentlicheTeileeinigerKapitelwurdenbereitsinVorträgengetestet.Teilweisehabe ich Material umorganisiert und ergänzt, das bereits in veröffentlichten Aufsätzen Verwendunggefundenhat.EsflosseneininKapitel1:Lenhard(2007),Küppersund Lenhard(2005b),inKapitel4:Lenhard(2009),inKapitel6:LenhardundOtte(2010), inKapitel7:LenhardundWinsberg(2010)undinKapitel8:Lenhard(2011). BielefeldundSchifferstadt,imHerbst2014 Inhalt Einleitung 1 Teil I: Ein neuer Typ mathematischer Modellierung Experiment und Artifizialität 15 . Simulation und Experiment 15 . Theoretischer Charakter 18 . Ein erstes Experiment 21 . Explorative Kooperation 25 . Instabilität und instrumentelle Komponenten 27 . Simulation und diskrete Modelle 32 . Autonomie und Artifizialität 34 Visualisierung und Interaktion 38 . Funktionen der Visualisierung 39 . Einsicht in komplexe Dynamik 42 . Kraft und Geschwindigkeit 45 . Beispiel: Formation von Galaxien 47 . Zwischenfazit 51 . Beispiel: ein Hurrikan 53 . Verstärkung und Erweiterung 56 Plastizität 59 . Plastizität und Spezifizierung 60 . Artifizielle Neuronale Netzwerke 63 . Finite Differenzen 66 . Zelluläre Automaten 69 . Plastizität und strukturelle Unterbestimmtheit 73 . Das Dilemma der Plastizität 75 . Fazit: Plastizität und Simulation 80 Epistemische Opazität 82 . Sintflut bei IBM 84 . Die überraschende Kreation eines goldenen Drahtes 89 . Schmiermittel zwischen fest und flüssig 92 . Überraschung, Kontrolle und die Komplexitätsbarriere 94 VIII Inhalt . Simulation als Substitutionsprogramm 96 . Epistemische Opazität 100 . Intelligibilität – instrumentbedingte Verschiebung 106 Ein neuer Typ mathematischer Modellierung 111 . Mehrdimensionalität 112 . Neuheit? 114 . Konvergenz mit Ingenieurswissenschaften 118 Teil II: Begriffliche Verschiebungen Lösung oder Imitation? 125 . Typologie und Pioniergeschichte 128 . Kontroverse 131 . Atmosphäre: Gesetze oder Muster? 134 . Konsolidierung durch Kombination 136 . Alles nur Imitation? 142 Validierung und Grenzen der Analyse 145 . Beweis und Verifikation 146 . Komplexität, Verifikation und Validierung 148 . Artefakte 150 . Abstufungen 152 . Holismus 156 . Pseudo-Modularität 158 . Kludging 160 . Validierung von Klimamodellen 162 . Modellvergleich 165 . Modell-Pluralismus 168 . Pattern Match oder: Synthese statt Analyse 169 . Die Kehrseite der Emergenz 170 . Validierung und Technologie 171 Teil III: Fazit und Ausblick Epistemologie und Simulation – Fazit und Ausblick 175 . Modell als Welt? 178 . Wiederbelebung und Umkehrung 183 Inhalt IX Literatur 191 Namenindex 206 Sachindex 210
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