In the present study we offer new results in understanding the therapeutic process asa dynamic system. Thereby, we focus on the analysis of patterns of variability ofpsychophysiological values (including heart rate, muscle tension, skin conductance and other), which can be related to the ability of emotional variability. These patterns are complex and describe the psychophysiological states at time. We measured the the respective values in time intervals of 30s during single therapeutic sessions for both therapist and patient. Then, the psychophysiological variability of a single session is estimated by evaluation of the probability density of the patterns by means of the entropy. To detect phase transitions during the whole therapy, the probability densities obtained for the several sessions are investigated by means of entropy and Kullback-Leibler-Divergence. We show that the entropy as a measure of psychophysiological variability can be taken as an ‘energy’ of the dynamic system decscribed by psychophysiological reactions in our investigation. The relation to emotional states is shown using an text analyzer for emotional reflections, the socalledCycle-Model developed by Mergenthaler The investigations are presented for two single courses of psycho-dynamic therapies.

Hochschulreform als Selbstorganisationsprozess

Die Dynamik von Veränderungsprozessen, in die größere Bevölkerungsgruppen und verschiedenste Akteure involviert sind, kann mit Gewinn aus der Perspektive der Selbstorganisationstheorie betrachtet werden. Das aktuelle Beispiel der sogenannten Rechtschreibreform zeigt, dass die Vorstellung, eine einzelne Behörde (z.B. die Kultusmininsterkonferenz) könne von sich aus als Ordnungsparameter dienen, zu kurz gegriffen ist. Wie aber können dann Veränderungsprozesse in solchen komplexen sozialen Systemen vonstatten gehen?

Diese Frage soll am Beispiel der notwendig gewordenen Hochschulreformen (z.B. an der Einführung der neu zu konzipierenden konsekutiven BA/MA-Studiengänge) diskutiert werden. Aus der Perspektive der Selbstorganisationstheorie sind hierbei einerseits die Rahmenbedingungen (als Kontrollparameter) zu beachten; andererseits aber auch die instabil gewordenen inneruniversitäten Ordnungsstrukturen. Den Beteiligten am Reformprozess kommt dabei insofern eine Schlüsselrolle zu, als sie mit ihren Handlungen bzw. Handlungs-entwürfen, Erwartungen, Plänen, Vorstellungen, etc. die Dynamik der Veränderung "anheizen". Der Selbstorganisationsprozess kann zwar ansatzweise "gelenkt" werden (in der kritischen Phase der langsamer werdenden Fluktuationen), aber nur im Rahmen der Attraktoren, die das System selbst hervorbringt.


Jonas Buchli

Multi-Skalen Dynamische Systeme für Anwendungen in der Robotik

Die Natur präsentiert uns gut funktionierende Lösungen zur Koordination von vielen Freiheitsgraden. Eine zentrale Eigenschaft, die in Lebewesen beobachtet wird, ist die Fähigkeit, die Freiheitsgrade flexibel zu funktionellen Einheiten zusammenzufügen, um sich ändernden Bedürfnissen anzupassen.

Während der letzten drei Jahrzehnte wurde ein enormer Fortschritt in der Beschreibung der Koordination von Bewegungsabläufen mit Hilfe von Synergetischen Ansätzen erzielt. Dies hat zu der Formulierung der "Theorie der Dynamischen Muster" (Theory of Dynamic Patterns) geführt. Diese Theorie ist strikt mathematisch und gleichzeitig direkt anwendbar auf Experimente. Hingegen bietet sie keinen Leitfaden für synthetische Ansätze, wie sie für die Entwicklung von Robotern mit vielen Freiheitsgraden nötig sind. In diesem Beitrag werden wir zeigen, wie sich die Theorie der Dynamischen Muster für synthetische Ansätze zur Kontrolle solcher Roboter anwenden lässt. Zu diesem Zweck schlagen wir den Gebrauch von Multi-Skalen Dynamischen Systemen vor.

Wir werden die Grundidee der Multi-Skalen Dynamischen Systeme erklären und deren Anwendung anhand einfacher Beispiele zeigen. Konkret werden wir die Idee anhand eines auf nichtlinearen Oszillatoren basierenden, einfachen, mustererzeugenden Systems (Pattern Generator) illustrieren. Das mustererzeugende System dient dazu, das Koordinationsmuster für die Fortbewegung eines einfachen mechanischen Systems zu erzeugen. Dann zeigen wir, wie der existierende Ansatz erweitert werden kann um das manuelle Einstellen von Parametern zu vermeiden und wie die Anpassung an variierende Umgebungsbedingungen erreicht werden kann. Wir diskutieren die Vor- und Nachteile von Multi-Skalen Dynamischen Systemen im Vergleich mit anderen Ansätzen für adaptive Systeme. Zuletzt besprechen wir Probleme, die in Zukunft angegangen werden müssen.

Hans H. Diebner

Antizipationsbasierte Strategien in soziobiologischen Simulationen

Zentrum für Kunst und Medientechnologie, Lorenzstr. 19, 76135 Karlsruhe

Ausgehend von Überlegungen und Erkenntnissen aus Kognitionsstudien und der Soziobiologie, die antizipatorisches Verhalten als mächtige Strategie ergaben, statten wir Individuen von agentenbasierten Simulationen mit einem "Simulus" aus, um verschiedene antizipatorische Strategien zu testen. Man kommt bei solchen Studien zur Erkenntnis, dass man immer nur das eigene Vorwissen abbildet, dieses durch die Auseinandersetzung mit dem Modell aktualisiert und wieder in die Simulation zurückfließen lässt. Dieser hermeneutische Metaprozess selbst entzieht sich aber einer Operationalisierbarkeit. Ganz klar liegt im Prozess der Auseinandersetzung mit dem Modell ein Zuwachs an Erkenntis. Die Frage ist, ob sich dieser Prozess optimieren läßt? Wir propagieren eine Umstrukturierung der Forschung im Bereich der Soziologie, Soziobiologie, bzw. in Selbstorganisationstheorien zu einer "distribuierten Forschung", die versucht, auch den Laien in den Forschungsprozess mit einzubeziehen. Beispielsweise könnte man durch ein Eingabe-Interface im Internet jedem User einen simulierten Agenten als Stellvertreter zuordnen, der seine/ihre Strategie in die Simulation trägt. Genau genommen gibt es hierzu sogar Beispiele, nur sind diese vermutlich noch nicht systematisiert und unter dem Gesichtspunkt einer "Hyper-Forschung" (in Anlehnung an den Begriff des Hyper-Computings so benannt) diskutiert worden.

Heiko Eckert und Günter Schiepek

Management komplexer Systeme

John Erpenbeck & Andrea Scharnhorst

Modellierung von Kompetenzen als Selbstorganisationsdispositionen

Wir beschreiben Lernen als Positionsveränderung in einem Merkmalsraum (Problemraum) analog zu einem evolutionären Suchprozess in einer Fitnesslandschaft. Kompetenzen steuern bestimmte Mechanismen in diesem Suchprozess. Wir entwickeln Szenarien für den Einfluss verschiedener Kompetenzen in unterschiedlichen Lernsituationen. Anhand von Simulationen diskutieren wir die Rolle von gruppendynamischen Interaktionen und indivudellem Lernverhalten auf den Problemlösungsprozess in einer Gruppe.

Hermann Haken

Synergetik in den Organisationswissenschaften

Seit ihrer Begründung vor mehr als 30 Jahren ausgehend von der Physik hat die Synergetik in immer mehr Wissenschaftszweigen Eingang gefunden. Nachdem sie erhebliche Beachtung in der Psychologie und Psychotherapie gefunden hat, hat sie sich seit einiger Zeit auch den Organisationswissenschaften zugewendet. Thema sind hierbei: flache Hierarchien und Selbstorganisation. Im Vortrag werden die von der Synergetik entwickelten Prinzipien selbstorganisierender Systeme anhand konkreter Beispiele erörtert. Hierzu gehören: Ordner, Versklavung, Instabilität, indirekte Steuerung usw. Hierbei ergeben sich neue Einsichten in das Funktionieren von Organisationen und insbesondere deren effiziente Steuerung.

Annette Hohenberger

Modularität und Selbst-Organisation in der Sprache

Sprache ist modular, d.h. sie besteht aus voneinander unabhängigen, aber miteinander kommunizierenden Ebenen der Verarbeitung und Repräsentation (Phonologie, Morphologie, Lexikon, Syntax). Aus der Sicht selbst-organisierender Systeme ist Modularität in der Sprache keine Ausgangsbedingung, sondern vielmehr Ergebnis des Spracherwerbs bzw. der Sprachverarbeitung. Sprachliche Struktur entsteht in der Zeit durch Verarbeitung und Erwerb. Dabei bilden sich hierarchische, rekursive Repräsentationen aus, die durch Beschränkungen der Ressourcen des Gehirns wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit sowie durch Ökonomie/Ökologie der Repräsentation bedingt sind. So ist es ökonomischer, zunächst auf ein Wort als Ganzes lexikalisch zuzugreifen, bevor seine morphologische und phonologische Feinstruktur entfaltet wird. In einer empirischen Studie zur Größe der Berechnungsfenster in der Sprachproduktion konnten wir zeigen, dass gemäß der Kapazität des Arbeitsgedächtnisses auf drei modularen Ebenen der Verarbeitung (Lexikon, Morphologie, Phonologie) jeweils ca. 6 Elemente gleichzeitig berechnet werden können. Verarbeitung unter der Bedingung beschränkter Ressourcen wirkt strukturbildend, indem sie das System zur Abkapselung einer beschränkten Menge an Information auf verschiedenen hierarchischen Ebenen zwingt, die dann unabhängig voneinander und mit einem jeweils eigenen Verarbeitungsvokabular arbeiten. Modulare und hierarchische Strukturen sind insofern emergent. Sie entstehen durch Selbst-Organisation.

Jürgen Kriz

Die Selbstorganisation von Bedeutungsfeldern

Nach einer kurzen Einführung in die zentralen Konzepte synergetischer Ordnungsbildung wird es darum gehen, die Beziehung von makroskopischen Feldern und mikroskopischen Teildynamiken am Beispiel von Bedeutungsbildung zu erörtern. "Bedeutung" selbst stellt wiederum eine Schnittstelle zwischen Prozessen im Individum und in den interpersonellen Interaktionen dar. In sofern ist die Selbstorganisation von Bedeutungsfeldern ein zentrales Beispiel für die Thematik der diesjährigen Herbstakademie: Soziale Prozesse müssen immer durch das "Nadelöhr" individuellen Verstehens und damit persönlicher Sinndeutungen gehen; diese sind aber, andersherum, in soziale Deutungsmuster eingebettet. Gerade die Synergetik mit ihren Konzepten, die immer schon die Beziehungen zwischen Makro- und Mikro-Prozessen - bzw. zwischen Feldern und den von ihnen bestimmten Dynamiken - ins Zentrum der Theorienbildung stellte, kann diese zirkuläre Kausalität angemessen beschreiben.

Zeno Kupper, Christoph Glasmacher & Wolfgang Tschacher

Soziophysiologische Synchronisation in der psychotherapeutischen Dyade?

Soziale Interaktion ist ein zentrales Element der Psychotherapie. Die quantitative Mikroanalyse der Dynamik sozialer Interaktionen hat sich in verschiedenen psychologischen Bereichen (u.a. Mutter-Kind Interaktion, Paarinteraktionen) als fruchtbarer Forschungsansatz erwiesen: Wiederholt konnte aufgezeigt werden, dass die zeitreihenanalytisch identifizierten Interaktionsmuster prädiktiv waren für relevante Merkmale des sozialen Systems (z.B. Stabilität von Paarbeziehungen, J.M. Gottman) oder der Individuen (kindliche Entwicklung, J. Jaffe, Entwicklung über die Lebenspanne, R. Warner). In der Psychotherapieforschung beruht die Prozessforschung bis heute stark auf der Verwendung von indirekten Massen der sozialen Interaktion, z.B. auf Einschätzung in Therapiestundenbögen. Einen komplementären Ansatz dazu stellt die Analyse der motorischen und psychophysiologischen Aktivität von KlientIn und TherapeutIn in der psychotherapeutischen Situation dar. Aus der Perspektive der Synergetik sind dabei Prozesse der Ordnungsbildung zu erwarten, die sich als Synchronisation motorischer und psychophysiologischer Parameter ausdrücken können. In dieser Arbeit werden anhand von 37 mit dem Vitaport System bezüglich motorischer Aktivität, Atmung und Herzparametern dokumentierten Stunden einer Einzelpsychotherapie die soziophysiologische Synchronisation von Klientin und Therapeutin untersucht. Die Resultate werden auf dem Hintergrund der Annahme "starker" vs. ?schwacher" Koppelung (Tschacher, 1997) diskutiert.

Andreas Liening

Selbstorganisiertes Lernen zur Vermittlung ökonomischer Bildungsbausteine

Nicht zuletzt ist zu erwarten, dass durch die inhaltliche und methodische Thematisierung der Neuen Medien diejenigen Qualifikationen ausgebildet werden, die unter dem Begriff "Medienkompetenz" zusammengefasst werden und die nicht nur für das erfolgreiche Gestalten im Berufsalltag von überragender Bedeutung sind, sondern zum Teil auch als eine neue und wichtige Kulturtechnik aufgefasst werden.

Vor diesem Hintergrund soll in diesem Vortrag die Integration der Neuen Medien in den Weiterbildungsprozess zur Vermittlung betriebswirtschaftlicher Inhalte als ein wichtiger Mosaikstein im Katalog der wirtschaftsdidaktischen Konzepte vor dem Hintergrund der Konzepte der Selbstorganisation und der Komplexen Systeme thematisiert werden.

Zu diesem Zweck soll geklärt werden, was man unter "Neuen Medien" zu verstehen hat. Im zweiten Schritt soll die historische Entwicklung des Einsatzes des Computers in Weiterbildungsprozessen skizziert werden, um den aktuellen Stand der Diskussion besser verstehen und einordnen zu können. Viele reden über "Neue Medien", aber kaum jemand weiß wirklich, was sich hinter diesem Begriff eigentlich verbirgt und kann beurteilen, welche der Neuen Technologien sich für Bildungszwecke eignen. Aus diesem Grund sollen drittens die Informatik-Grundlagen der "Neuen Medien" kritisch dargestellt werden. Viertens soll auf der Basis des vorhergehenden Kapitels ein wirtschaftsdidaktisches Konzept für die Entwicklung von Lernprogrammen mit "Neuen Medien" skizziert werden. Schließlich soll die Leistungsfähigkeit der "Neuen Medien" aus der Sicht der Didaktik der Wirtschaftswissenschaft an konkreten Beispielen erörtert und ein Ausblick gegeben werden. Hier werden z. B internetbasierte Lernwerkzeuge zur Erarbeitung von Wissen im Bereich des Rechnungswesens und die Entwicklung sowie der Einsatz von nicht-linearen, komplexen web-basierten Unternehmensplanspielen thematisiert.