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INM Research Context: Digital Space Exploration -2nd Draught- |
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Die Forschungen zur computergestützten Theorie des Bewußtseins [CGT-B], so, wie sie im Institut für neue Medien [INM] betrieben werden, stehen in engem Zusammenhang mit dem 'Digital Space Exploration'-Programm des INM. |
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Layout of the INM Research Context |
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| Digital Space and Real World |
Durch die rasante Entwicklung der digitalen Technologie beeinflussen digitale Räume mehr und mehr den Wahrnehmungs- und Handlungsraum der Menschen. Der digitale Raum (Digital Space [DS]), hier verstanden als ein Netzwerk von digitalen Maschinen, wird immer mehr zu einem symbiotischen Parallelraum des nicht-digitalen Raumes; letzterer wird hier vereinfachend realer Raum (Real World [RW]) genannt.
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Real-World Interface for Humans [RW+H] Real-World Interface for Non-Humans [RW-H] |
Aus der Sicht menschlicher Benutzer stellt der digitale Raum ein Medium dar, das Realwelt-Teile (einschließlich der menschlichen Akteure) über Schnittstellen sowohl mittels als auch mit digitalen Strukturen interagieren läßt. Aus praktischen Erwägungen ist es sinnvoll, hier zwischen Mensch-Maschine-Schnittstellen (Real-World Interface for Humans [RW+H]) und Umwelt-Maschine-Schnittstellen (Real-World Interface for Non-Humans [RW-H]) zu unterscheiden.
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| Growing importance of RW-H |
Neben den Mensch-Maschine-Schnittstellen gewinnen die Umwelt-Maschine Schnittstellen im Rahmen von Telematikanwendungen eine immer größere Bedeutung. Mittels einer Umwelt-Maschine Schnittstelle lassen sich Vorgänge in der realen Welt von einem Rechner von irgendwo im digitalen Raum steuern.
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| DS-Modelling and DS-Construction |
Zur Konstruktion eines digitalen Raumes gehört es, daß sowohl ausgewählte Realwelt-Bereiche in Modelle des digitalen Raumes (DS-Models) abgebildet (DS-Modelling), als auch innerhalb des digitalen Raumes neuartige digitale Strukturen für die unterschiedlichsten Zwecke entwickelt werden (DS-Construction).
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| Humans are translating their conceptual structures of the real world into digital structures |
Sowohl die DS-Modellierung wie auch die DS-Konstruktion werden normalerweise von Menschen vorgenommen. Im Falle der DS-Modellierung übersetzen Menschen ihre begrifflichen Modelle der Realwelt (R-Models) in Modelle des digitalen Raumes. Eine solche Übersetzung läßt sich auch als Abbildung auffassen:
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| Humans are translating conceptual structures others than of the real world into digital structures |
Wenn Menschen, wie im Falle der DS-Konstruktion, Strukturen im digitalen Raum ohne Vorlage in der realen Welt schaffen, dann sind es ebenfalls begriffliche Konstrukte von Menschen (D-Models), die dann in DS-Modelle übersetzt werden.
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| The set of all possible conceptual structures is called C-Models |
Die Menge aller möglichen begrifflichen Konstrukte eines Menschen sollen hier C-Models genannt werden, und es wird hier angenommen, daß die begrifflichen Strukturen von Realweltbereichen (R-Models) und die von digitalen Strukturen (D-Models) Untermengen der Menge der begrifflichen Strukturen (C-Models) darstellen.
D-Models c C-Models |
| The generation of digital structures is in general a translation of C-Models into DS-Models |
Mit diesen Festlegungen kann man dann ganz allgemein sagen, daß die Erzeugung digitaler Strukturen eine Übersetzung von begrifflichen Konzepten des Menschen C-Models in digitale Modelle DS-Models ist:
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| DS-Modelling as part of a continuum of modelling functions. TMF := turing computable functions (or equivalent classes) |
Die hier vorgestellte DS-Modellierung bildet nur einen kleinen Ausschnitt aus einem größeren Kontinuum von Modellierungsfunktionen. Dieses Kontinuum wird sichtbar, wenn man sich klar macht, daß DS-Modelle nichts anderes als turingberechenbare Funktionen [TMF] -bzw. eine zu diesen äquivalente Klasse von Objekten- sind (für Details siehe die komprimierte Übersicht in KLEENE 1988), d.h. man kann sagen: |
| SCT := Empirical formal first-ordre theories (or stronger) |
Relatif zur Klasse der turingberechenbaren Funktionen TMF läßt sich dann leicht die Klasse jener Ausdrücke definieren, mittels deren sich formale empirische Theorien n-ter Stufe [SCT] (n > 0) für die Anwendung in den verschiedenen Einzelwissenschaften bilden lassen. Aufgrund der Unentscheidbarkeit von SCT gilt hier: |
| MT := unrestricted mathematical theories |
Nimmt man ferner an, was hier getan wird, daß sich nicht alle Ausdrucksmengen, die innerhalb der Mathematik zur 'Kommunikation' mathematischer Inhalte benutzt werden -diese seien hier abgekürzt mit MT- , 'sinnvoll' im Rahmen empirischer formaler Theorien SCT einsetzen lassen, dann gilt außerdem:
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LT := formal logical theories
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Nimmt man an, daß zur Mathematik zwar ein Folgerungsbegriff gehört, in der formalen Logik aber darüberhinaus keine fixen Strukturen berücksichtigt werden müssen, dann ist die Ausdrucksmenge der formalen Logik [LT] eine Obermenge zur Ausdrucksmenge der Mathematik:
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ART := expressions created by artists
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Eine noch stärkere Ausdrucksmenge ergibt sich, wenn man die Artefakte von KünstlerInnen mit einer hypothetischen Ausdrucksmenge ART parallelisiert. KünstlerInnen sind nicht an irgendeinen Folgerungsbegriff gebunden und können sich im gesamten Ausdrucksraum frei bewegen. Man bekommt dann:
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KI (german) := artificial intelligence
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Darüber hinaus lassen sich auch noch interessante Teilmengen von TMF bestimmen. So könnte man sagen, daß jene Ausdrucksmengen, die die künstliche Intelligenzforschung [KI, engl. AI := Artificial Intelligence] für spezielle Aufgabenstellungen generiert, nur eine Teilmenge der TMF darstellt:
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DA := digital agents
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Desweiteren darf man annehmen, daß die Ausrichtung auf sogenannte digitale Agenten [DA] eine engere Aufgabenstellung einschließt als jene der unspezifischen KI. Nach einen Vorschlag von SLOMAN(1997a) markiert der Bereich der digitalen Agenten den Bereich der computergestützten Kognitionswissenschaften [CKW] ('computer-aided cognitive science [CACS]') . Man erhält:
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A continuum of modelling functions centered around the digital modelling
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Mit dem so charakterisierten Kontinuum an abgestuften formalen Ausdrucksmengen läßt sich jetzt ein entsprechendes Kontinuum an Modellierungsfunktionen postulieren:
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C_x-Models are here understood as conceptual structures 'in the head' of someone who constructs a theory
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Die verschiedenen postulierten C_x-Modelle werden hier verstanden als unterschiedliche 'Typen' von begrifflichen Strukturen 'im Kopf' der Theorieentwickler. |
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C_0 belongs to an artist
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Im Falle von C_0 handelt es sich um all jene Strukturen, die ein Künstler durch die künstlerische Arbeit 'in sich' 'hervorbringt'. Es wird hier angenommen, daß die 'generierten' Ausdrucksmengen ART_i eines bestimmten Künstlers nur einen Teil jener Strukturen repräsentieren, die im Kontext des künstlerischen Wirkens 'im Kopf' des Künstlers 'wirksam' sind, d.h. C_0 bezogen auf einen bestimmten Künstler ist nur eine Teilmenge der 'tatsächlich wirksamen' Strukturen.
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C_1 belongs to a logician and C_2 to a mathematician
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Im Falle von C_1 handelt es sich um all jene Strukturen, die ein Logiker im Rahmen seiner theoretischen Arbeit 'gedanklich behandelt'. Es ist eine offene Frage, inwieweit es eine volle Isomorphie zwischen C_1 und den entsprechenden LT-Modellen gibt. Andererseits sind nur jene C_1-Strukturen interessant, die sich durch entsprechende LT-Modelle repräsentieren lassen.
Analoges gilt für C_2, jenen Strukturen, die für einen Mathematiker postuliert werden.
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C_3 belongs to an empirical scientist constructing formal theories
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Für C_3 wird ein empirischer Einzelwissenschaftler angenommen. Im Falle des Einzelwissenschaftlers ist von besonderem Interesse, wie die 'kommunikative Absicherung' der Elemente von C_3 innerhalb der Gruppe der beteiligten Wissenschaftler beschaffen ist. Die Eindeutigkeit und Reproduzierbarkeit der Elemente von C_3 muß bei Benutzung der korrespondierenden Ausdrücke von SCT auch im Hinblick auf korrespondierende 'Tatbestände' im 'Realweltbereich' gesichert sein.
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C_4 belongs to a software engineer designing digital spaces
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Die unbeschränkte Abbildung der Strukturen von C_4 in turingberechenbare Funktionen TMF charakterisiert den allgemeinen Modellierungsfall, wie er im Digital Space Engineering [DS-Engineering] gegeben ist. Dies entspricht in etwa dem, was heute 'Software-Engineering [SWE]' genannt wird und berührt viele Bereiche der allgemeinen Informatik bzw. ist ein Bereich der angewandten Wissenschaftstheorie.
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C_5 represents the structures of artificial intelligence and C_6 represents the case of computer aided cognitive sciences
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Die Einschränkung auf intelligente Strukturen im Falle von C_5 wird der künstlichen Intelligenz zugerechnet, und die weitere Einschränkung auf solche Elemente C_6, durch die sich künstliche digitale Agenten charakterisieren lassen, bilden den Bereich der computergestützten kognitiven Wissenschaften [CKW]. Die computergestützten kognitiven Wissenschaften sind von den 'normalen' kognitiven Wissenschaften im Bereich der Einzelwissenschaften zu unterscheiden; letztere haben erheblich stärkere Ausdrucksmittel zur Verfügung.
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A framework for the sciences, the meta-sciences, and art
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Mit diesen Festlegungen ergeben sich Eckwerte für eine wissenschaftliche Systematik im Kontext der digitalen Modellierung.
Neben der vorgenommenen Auffächerung des Modellierungskontinuums in interessante Teilbereiche läßt sich nun auch der Gegenstandsbereich der Meta-Wissenschaft genauer bestimmen. |
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Formal Meta-Science
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Als formale Meta-Wissenschaft -früher auch Meta-Mathematik genannt,- muß die Meta-Wissenschaft sich u.a. mit den formalen Eigenschaften der verschiedenen Ausdrucksmengen (DA, KI, TMF, ...) und ihrer Beziehungen untereinander beschäftigen.
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Meta-Science as Theory of Knowledge (Epistemology)
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Als Erkenntnistheorie muß sich die Metawissenschaft mit den begrifflichen Strukturen 'im Kopf' von Theorieproduzenten beschäftigen: Wie lassen sich diese begriffliche Strukturen charakterisieren? Wie kommen sie zustande? Eine enge Zusammenarbeit mit hier einschlägigen Einzelwissenschaften ist unvermeidlich.
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Meta-Science as Theory of Science
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In Gestalt der Wissenschaftstheorie beschäftigt sich die Metawissenschaft mit der Frage, wie die Abbildung von begrifflichen Strukturen in formale Ausdrucksmengen möglich und beschreibbar ist. Dazu gehören z.B. Fragen der Sprachphilosophie ebenso wie z.B. Fragen der Ästhetik.
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Art as a creative companion of Meta-Science
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Zum Digital Space Exploration Programm des INM gehörte von Anfang an auch die Kunst. Es hat sich gezeigt, daß die Kunst, sofern sie in wirkliche Wechselwirkung mit einem laufenden Forschungsprozeß tritt, als metawissenschaftlicher Faktor das wissenschaftliche Entdecken, Denken und Konstruieren nachhaltig zu beeinflussen vermag. Gleichzeitig wird auch die Kunst durch die Konfrontation mit dem analytisch-methodischen Geschehen der Forschung zu völlig neuen Reaktionen angeregt.
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