Der dritte Bereich der Mechanischen Intelligenz™ von IS ist die
qualitative Systemmodellierung (siehe [
Kapitel 4]). Systeme sind Ausschnitte der Welt.
Mathematik
ist eine eigene Wissenschaftsdisziplin. In der Wissensverarbeitung geht
es dann um die Möglichkeit der Darstellung von mathematischen Zusammenhängen. Damit wird
auch das maschinelle
Anwenden von Wissen ermöglicht.
Wir interessieren uns hier für einen mathematischen Formalismus, mit dem
Modelle von Weltausschnitten auf dem Rechner implementiert werden können.
Dazu wird in der IS-Theorie ein Paradigmenwechsel vom
numerischen Paradigma zum
qualitativen Paradigma
befürwortet. Differentialgleichungen sind nicht immer der beste Weg, um
ein interpretiertes Ergebnis zu erhalten. Dazu schlagen wir
qualitative Zahlen QZ vor, sie haben eine Stelligkeit und ihre Ziffern basieren auf obiger vierwertiger Logik L
4.
Beispiel zur Motivation: (Ökosystem)
Wenn
man die Konzentration eines Stoffes oder Organismus in Wasser angebe
möchte, dann tut man dies gewöhnlich in Form einer Kommazahl mit einer
physikalischen Einheit wie mg / l, mol / l ? oder ppm. Dieser numerische Wert muss nun vom
Experten interpretiert werden, um eine Relevanz zu erhalten. Die
Konzentration eines Stoffes kann als niedrig interpretiert werden,
während die gleiche numerische Konzentration eines anderen Stoffes als hoch gilt.
Um mit den qualitativen Zahlen zu rechnen, gibt es hier eine
semi-qualitative Arithmetik mit einer Addition, einer Subtraktion und einer Negation.
Außerdem wird ein Paradigmenwechsel vom
monokausalen Paradigma zum
organischen Paradigma
befürwortet. Einflüsse zwischen Systemgrößen kommen nie unabhängig vor.
Stattdessen sind mehrere Einflüsse gemeinsam Teil eines
Prozesses, der in seiner Intensität zunehmen oder abnehmen kann.
Beispiel zur Motivation: (Labor)
Wenn
Wasser von einem Behälter in einen anderen abfließt (das ist der
Prozess), dann modelliert man einen negativen Einfluss auf die
Wassermenge des oberen Behälters und einen proportionalen positiven
Einfluss auf die Wassermenge des unteren Behälters. Wenn dabei noch
z.B. eine Erwärmung oder Abkühlung auftritt, so haben wir weitere
proportionale Einflüsse. Wenn viel fließt, dann nehmen alle diese
Einflüsse zu.
Dies lässt sich durch eine
Prozessrate
modellieren. Sie ist eine Funktion von Systemgrößen, die ihren Wert bestimmen.
Die Einflüsse, die von ihr ausgehen, sind wiederum Funktionen von ihr.
] entwickelt.