Scobel über Komplexität

[Jörn Budesheim]

Die Kenntnis des Videos ist Voraussetzung zur Teilnahme an diesem Faden; Zitate aus Wikipedia oder Links dorthin sind nicht erwünscht.

[Eiwa]

Nur, wenn wir Komplexität besser verstehen sind wir auch in der Lage, die Vielfalt der Wirklichkeit in ihrer Einheit zu verstehen.

Aus meiner Sicht sehr schön beschrieben!

Das Video hat mir sehr gut gefallen
Komplexität ist für mich etwas, was mir im Denken sehr oft Grenzen aufweist. Da ist eine wahre Flut an Informationen, wenn man etwas möglichst "ganzheitlich" betrachten möchte und eben nicht nur einseitig. Kontext, Wechselwirkungen, Nichtlinearität, Emergenz, Dynamik, Vielschichtigkeit... So viele Aspekte. Das bekommt man in ein Paar Sätzen kaum unter und es fällt tatsächlich schwer, das alles wirklich zu überblicken.

Es scheint nur dann einfach zu sein, wenn wir ein System isoliert betrachten

Ein System isoliert zu betrachten mag zumindest ein erster Ansatz sein, um sich etwas annähern zu können. Es wäre aber "falsch", mit den Erkenntnissen im isolierten Zustand stehen zu bleiben.
Dazu sind auch die Spannungsfelder sehr interessant, bzw. ihre Überwindung.
Ich habe zwar noch nicht alles vollumfänglich gelesen, aber das schien mir auch sehr interessant dazu: Wissenschaft im Spannungsfeld von Disziplinarität und Interdisziplinarität

Denn wir glauben - immer noch - alles auf einfache Weise, auf einfache Prozesse zurückführen zu können

Eigentlich erstaunlich!

Insgesamt ein sehr interessantes, aber auch weitreichendes Thema, dennoch lohnt es sich, sich damit zu befassen.

[Jörn Budesheim]

So viele Aspekte

Ich will am WE mal wenigstens die zehn Punkte herausschreiben, damit man einen kleinen Überblick gewinnt.

[Jörn Budesheim]

Hier jetzt die Liste der 10 Punkte, mit kleinen Gedankenstützen/Stichworten und der jeweiligen Zeit.

1. Emergenz
   Das Ganze ist mehr als seine Teile
   04:24
   .
2. Selbstorganisation
   Systeme bilden intrinsisch eigene Muster aus, mit drei zentralen Aspekten der Organisation: Materie/Energie und Information
   05:43
   .
3. Dynamik
   Die Systeme stehen an einem ständigen dynamischen Austausch mit ihrer Umwelt
   07:14
   .
4. Adaptives Verhalten
   "Lernen", Anpassungsfähigkeit an die Umwelt
   08:21
   .
5. Nichtlinearität
   Komplexe Systeme sind keine simplen Input-Output-Systeme, die auf dem stets gleichen Input den stets gleichen Output produzieren, so dass sie sich in einer linearen Funktion darstellen ließen ... Kleinste Veränderung können große Effekte haben.
   09:10
   .
6. Kipppunkte (und Phasenübergänge)
   Komplexe Systeme können an bestimmten Punkten kippen, sie verlieren dann ggf. sogar ihre Fähigkeit durch Adoption robust zu bleiben, können aber auch in eine neue Ordnung übergehen.
   12:19
   .
7. Vernetzung
   Alle Elemente des Netzes sind (auf verschiedenen Ebenen, hierarchischen Strukturen) miteinander verbunden.
   14:44
   .
8. Mehrskalige Systeme
   Das komplexe System ist über mehrere Ebenen (räumlich oder zeitlich) organisiert, das sowohl Mikro- als auch Makroebenen umfassen kann.
   15:32
   .
9. Nichtgleichgewichtssyteme
   Ordnung ist das Gegenteil von Entropie. Es braucht Energie, um die Ordnung aufrechtzuerhalten.
   16:37
   .
10. Unvorhersehbarkeit
    Komplexe Systeme können unvorhersehbar sei, selbst wenn alle Informationen zur Verfügung stünden. An dieser Stelle war mir nicht ganz klar, ob die Unvorhersehbarkeit epistemisch ist oder ontologisch/intrinsisch.
    18:56

[sybok]

1. Emergenz
   .
2. Nichtlinearität
   Komplexe Systeme sind keine simplen Input-Output-Systeme, die auf dem stets gleichen Input den stets gleichen Output produzieren, so dass sie sich in einer linearen Funktion darstellen ließen ... Kleinste Veränderung können große Effekte haben.
   09:10

Ich habe das Video ehrlich gesagt noch nicht angesehen.
Zu diesen Punkt fällt mir aber ein Aspekt ein, den ich interessant finde. Wenn auch nicht (global) linear, so ist es ja möglich, mit sehr, sehr simplen Regelsets bereits komplexes Verhalten zu erzeugen (ist auch für den Punkt unten wichtig), man denke etwa an zelluläre Automaten. Hier gibt es eine coole Webseite dazu, mit einigen bekannten, sehr simplen Modellen, die zu komplexen Systemen führen:
Complexity Explorables

Unvorhersehbarkeit
Komplexe Systeme können vorhersehbar sei, selbst wenn alle Informationen zur Verfügung stünden. An dieser Stelle war mir nicht ganz klar, ob die Unvorhersehbarkeit epistemisch ist oder ontologisch/intrinsisch.
18:56

Ist, nach meinem Verständnis, eine offene Frage: Es gibt eine Kette von Äquivalenzen: starke Zufallszahlengeneratoren (sRNG) exisieren <==> Einwegfunktionen exisiteren <==> P =/= NP.
Es sieht ja sehr stark danach aus, dass P =/= NP. Nehmen wir das vernünftigerweise mal an. Ich sehe das nun so:
"Epistemische Unvorhersagbarkeit" hätten wir ja sowieso, in dem Sinne, dass aus der Kenntnis der Funktion f und dem Anfangszustand X ein Zustand Y=f(X) nicht vorausberechnet werden kann (resp. bezüglich einer Approximation deren Güte nicht unter jede beliebig vorgegebene Schranke gedrückt werden kann). Ontologisch würde ich so auffassen, dass umgekehrt aus der Kenntnis von Y (und f), der Anfangszustand X nicht berechnet werden kann, man also theoretisch nicht mal wüsste, ob man überhaupt alle Parameter / Umgebungsvariablen erfasst hätte oder ob f überhaupt der richtige Mechanismus darstellen würde - das Ergebnis Y könnte genau so gut "echter" Zufall sein, sozusagen die Unsicherheit steckte dann intrinsisch in Y.
Mein Punkt wäre jetzt, dass ich das simulieren kann: Wenn es eben sRNG's gibt, ich nehme eine Einwegfunktion und berechne Y=f(X) und übermittle dir das Ergebnis Y und behaupte, dass das von einem komplexen System herrührt, ich also gar nichts berechnet habe, sondern irgend einen (möglicherweise zufälligen, zum Beispiel den in diesem Zusammenhang immer erwähnten Zerfall) Vorgang beobachtet habe. Da du nun X=f^(-1)(Y) - selbst mit Kenntnis des Mechansimus f (!) - aber gar nicht berechnen kannst, kannst du ja auch nicht entscheiden, ob meine Behauptung stimmt - also, und das ist für mich entscheidend. noch nicht mal dann, wenn ich dir sagen würde, dass wenn ich es berechnet hätte, dann mit Mechanismus f. Du kannst also tatsächlich nicht entscheiden, ob da "echter" Zufall drin steckte. Die Unsicherheit wäre also ontologisch/intrinsisch.

[Jörn Budesheim]

Der Ausdruck "können" ist vielleicht missverständlich. Bei der epistemischen Unvorhersehbarkeit liegt es daran, dass - einfach ausgedrückt - unsere Fähigkeiten nicht ausreichen. Bei der ontologischen Unvorhersehbarkeit liegt es daran, dass das Ergebnis unbestimmt ist. Aber ich würde das nicht unbedingt Zufall nennen.

Die Gleichungen, die du gepostet hast, kann ich leider nicht lesen :( ich bin kein Mathematiker, Physiker oder was auch immer man sein muss, um das Lesen zu können.

[Jörn Budesheim]

Den Link kann ich leider nicht lesen, dafür reicht mein Englisch nicht.

[sybok]

Bei der epistemischen Unvorhersehbarkeit liegt es daran, dass - einfach ausgedrückt - unsere Fähigkeiten nicht ausreichen. Bei der ontologischen Unvorhersehbarkeit liegt es daran, dass das Ergebnis unbestimmt ist.

Mein Punkt in obigem Post wäre, dass die Frage unentscheidbar ist, man kann für die jeweiligen Ergebnisse kein Entscheidungsverfahren angeben, das signifikant besser als pures Raten ist.

Aber ich würde das nicht unbedingt Zufall nennen.

Hm, ok, aber wie kann ein Ergebnis/Ereignis sonst (ontologisch) unbestimmt sein, wenn nicht durch Zufall?

[Jörn Budesheim]

Zufall klingt für mich nach Beliebigkeit, und das scheint mir bei qualitativen Sprüngen, oder welche Metapher man immer nehmen will, irgendwie unangemessen zu sein. Seit ich das geschrieben habe, grübel ich darüber, zu einem wirklichen Ergebnis bin ich noch nicht gekommen :)

[1+1=3]

Ich habe leider das Vorhergehende noch nicht gelesen oder das Video angeguckt, aber soviel jedenfalls schon einmal zum letzten Post: Bei hinreichender Komplexität ergeben sich gewisse neue ("System- oder Makro"- etc.)Eigenschaften - deswegen ja auch qualitative Sprünge... Zusätzlich zu den "bisherigen" ("Einzeleigenschaften" der einzelnen Elemente des - eben zusätzlichen! - betreffenden komplexen Gebildes ["Systems"] oder Zusammenhangs [= zusätzlichen Kontextes, in den das "Bisherige" auf diese Weise "gerät").

[Jörn Budesheim]

Das würde unter Emergenz laufen, ich habe weiter oben alle zehn Punkte, die Scobel skizziert aufgelistet. Emergenz ist in dieser Liste Punkt 1.

[1+1=3]

Richtig. Nur IST Emergenz nicht besagter qualitativer Sprung? Respektive dessen Resultat?

Und ist im gewissen Sinne nicht Komplexität bereits gleichzusetzen mit Emergenz? Neue Komplexitätsebenen, neue Beschreibungsebenen, kategoriell neue ("System"-)Qualitäten usf. ...

[Jörn Budesheim]

Den Begriff der Komplexität wollen wir hier zunächst noch in recht allgemeiner Weise verstehen als Bezeichnung des Zusammenwirkens vieler einzelner Komponenten eines Systems, deren Beziehungen untereinander zum Auftreten neuer emergenter Eigenschaften führen, die noch nicht Eigenschaften der Komponenten waren ...

[1+1=3]

Ein weiterer, älterer Beitrag von Scobel zum Thema. Sehr interessant:

[Jörn Budesheim]

Wenn das Wetter hält, dann ist heute Gartentag, da schaue ich mir das an :) ich hab mir das Video zu diesem Zweck schon runtergeladen.

[Jörn Budesheim]

Nur, wenn wir Komplexität besser verstehen sind wir auch in der Lage, die Vielfalt der Wirklichkeit in ihrer Einheit zu verstehen.

Aus meiner Sicht sehr schön beschrieben!

Ich war an dieser Stelle eher erstaunt und überrascht. Warum muss die Vielfalt der Wirklichkeit in ihrer Einheit verstanden werden, warum kann sie nicht als Vielfalt bestehen bleiben?

[Jörn Budesheim]

Hm, ok, aber wie kann ein Ergebnis/Ereignis sonst (ontologisch) unbestimmt sein, wenn nicht durch Zufall?

Eine Antwort habe ich noch nicht, nur eine vage Ahnung, dass hier etwas nicht stimmt, wenn man von Zufall spricht, und einen begrifflichen Vorschlag: Wenn man von Spontaneität spricht, dann lässt man den Aspekt des zufällig Beliebigen außen vor und drückt doch dasselbe aus, nämlich das unerklärliche Entstehen von etwas Neuem, oder?

[sybok]

Hm, ok, aber wie kann ein Ergebnis/Ereignis sonst (ontologisch) unbestimmt sein, wenn nicht durch Zufall?

Eine Antwort habe ich noch nicht, nur eine vage Ahnung, dass hier etwas nicht stimmt, wenn man von Zufall spricht, und einen begrifflichen Vorschlag: Wenn man von Spontaneität spricht, dann lässt man den Aspekt des zufällig Beliebigen außen vor und drückt doch dasselbe aus, nämlich das unerklärliche Entstehen von etwas Neuem, oder?

Kommt halt immer auch darauf an, was wir mit den Begriffen genau meinen, würd ich sagen.
Ontologische Unbestimmtheit würd ich so verstehen, wie du mit "intrinsisch" charakterisiert hattest - im System selbst begründet, egal wie viel Wissen wir über das System sammeln. Das dürfte ja also nicht an "versteckten Variablen" oder solchen Dingen liegen. Bekanntlich ist ja beispielsweise das 3 Körperproblem i.A. analytisch nicht lösbar, würde man das dann unter "ontologische Unbestimmtheit" einsortieren? (...selbst wenn ich es - im Sinne von Approximationsgüte konvergent drücken - numerisch "lösen" könnte?)
Mir persönlich gefiele Spontaneität hier nicht wirklich, dahinter steckt aus meiner Sicht vorwiegend eine zeitliche Eigenschaft, aber keine bei der es wirklich um den Mechanismus als Funktion eines Anfangszustandes eines Systems geht. Aber eben, scheint mir halt auch eine Frage, wie man die Begriffe genau versteht - kann man sicher drüber streiten.

[1+1=3]

Nur, wenn wir Komplexität besser verstehen sind wir auch in der Lage, die Vielfalt der Wirklichkeit in ihrer Einheit zu verstehen.

Aus meiner Sicht sehr schön beschrieben!

Ich war an dieser Stelle eher erstaunt und überrascht. Warum muss die Vielfalt der Wirklichkeit in ihrer Einheit verstanden werden, warum kann sie nicht als Vielfalt bestehen bleiben?

Als verbindendes Prinzip. Wie Vielheitlichkeit und Einheitlichkeit zusammenhängen. Beides kann so "bestehen bleiben" und koexistieren. "Kompatibel"...

[Jörn Budesheim]

Zufall

Statt von Zufall zu reden, könnte man von Kontingenz sprechen. Damit könnte ich relativ problemlos leben - vermute ich fürs erste