Systemtheorie

Die Kybernetik behandelt operationell geschlossene Mechanismen. Der Fokus der Kybernetik liegt auf Regelung und Steuerung. Deshalb kommen in der Kybernetik als Systeme in erster Linie geregelte Mechanismen in Betracht. Die Regelung beruht immer auf Prozessen, die mit der Systemtheorie (Ingenieurwissenschaften) beschrieben werden können. Bertalanffy hat sich gegen die Vermischung seiner Systemlehre und der Kybernetik ausgesprochen, weil er das mechanistische Denken der Kybernetik für die Beschreibung von Leben als nicht adäquat erachtete.

Generelle Erweiterungen der Kybernetik:

Als Systemtheorie 2. Ordnung bezeichnet man Systemtheorien, die in folgendem Sinne selbstbezüglich sind: Mit der jeweiligen Systemtheorie wird der Systemtheoretiker, der die Theorie macht, beschrieben. Der Kernbegriff ist deshalb „die Beobachtung des Beobachters“.

Als Autopoiesis bezeichnet Humberto Maturana sowohl seine Systemtheorie wie auch den wesentlichen Prozess, den er mit seiner Theorie beschreibt, nämlich das Leben. Maturana beschreibt, grob gesehen, das Gleiche wie von Bertalanffy in seiner Systemlehre, er argumentiert aber kybernetisch: er spricht von lebenden (autopoietischen) Maschinen, die operationell geschlossen sind.

Als Selbstorganisation bezeichnet man Prozesse, die wie die Autopoiese zu höheren strukturellen Ordnungen führen, ohne dass ein steuerndes Element erkennbar ist. Der Radikale Konstruktivismus wurde von Ernst von Glasersfeld entwickelt. Er hat dabei auf die Arbeiten von Jean Piaget zurückgegriffen. Die Denkweise von Piaget war konstruktivistisch und erkenntnistheoretisch. Ernst von Glasersfeld argumentiert insbesondere auch mit der operationellen Geschlossenheit von Systemen.

Als System Dynamics bezeichnet man die Modellierung komplexer und dynamischer Systeme. Bekannt gemacht hat das Verfahren Jay Wright Forrester durch das Weltmodell World3, anhand dessen in der Club-of-Rome-Publikation Limits to Growth (Die Grenzen des Wachstums, Dennis L. Meadows 1972) unter anderem der globale Rohstoffverbrauch prognostiziert wurde.

Die soziologische Systemtheorie versteht sich als eine Universaltheorie im Sinne eines umfassenden und kohärenten Theoriegebäudes für alle Formen von Sozialität. Der soziologische Systembegriff geht auf Talcott Parsons zurück. Parsons betrachtet dabei Handlungen als konstitutive Elemente sozialer Systeme. Er prägte den Begriff der strukturell-funktionalen Systemtheorie.

Niklas Luhmann erweitert die Theorie Parsons und verwendet nicht mehr Handlung als grundlegendes Element, sondern Kommunikation – siehe Systemtheorie (Luhmann).

Die Systemtheorie in der Politikwissenschaft geht auf David Easton zurück.

Auf der Basis der Systemtheorie entwickelten Wissenschaftler und Psychotherapeuten wie Gregory Bateson, Paul Watzlawick, John H. Weakland und Don D. Jackson ab den 1950er-Jahren Modelle der menschlichen Kommunikation, die schließlich auch zum Konzept der Systemischen Therapie führte. Sie versteht sich als Alternative zu individualpsychologisch ausgerichteten Therapieformen wie der Psychoanalyse. Wegbereiter der Systemischen Therapie im deutschen Sprachraum war der Arzt und Psychoanalytiker Helm Stierlin.

Die neueste Strömung ist die Theorie komplexer Systeme. Ein komplexes System ist dabei ein System, dessen Eigenschaften sich nicht vollständig aus den Eigenschaften der Komponenten des Systems erklären lassen. Komplexe Systeme bestehen aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen und interagierenden Teilen, Entitäten oder Agenten.

Komplexe Systeme sind von der Welt der Elementarteilchen bis hinauf zur menschlichen Gesellschaft weitverbreitet, ja geradezu dominant.[2] Sie entstehen überwiegend durch Prozesse der spontanen Selbstorganisation und sind meist einer Theorie auf der Basis bekannter mathematischer Funktionen nicht zugänglich. Beispiele sind die Bildung der Atomkerne, der Atome, die Umwandlung von Stoffen von einem Aggregatzustand in einen anderen, die Kristallisation, chemische Reaktionen, die Evolution, die geistigen Prozesse im Gehirn, die Entwicklung der Sozialsysteme usw. In der belebten Natur sind offene Systeme dominant, die die Zufuhr von Energie benötigen, in der unbelebten Natur bilden sich komplexe Systeme meist spontan unter Abgabe von Energie oder auch im thermischen Gleichgewicht.

Die Theorie der komplexen adaptiven Systeme beruht vorwiegend auf den Arbeiten des Santa Fe Institute. Diese neue Komplexitätstheorie, die Emergenz, Anpassung und Selbstorganisation beschreibt, basiert auf Agenten und Computersimulationen, die Multiagentensysteme (MAS) einschließen, die zu einem wichtigen Instrument bei der Erforschung von sozialen und komplexen Systemen wurden.

Die Chaosforschung beschäftigt sich mit bestimmten nichtlinearen dynamischen Systemen, die eine Reihe von Phänomenen aufweisen, die man Chaos (genauer: chaotisches Verhalten) nennt. Eines dieser Phänomene ist der Schmetterlingseffekt, der beinhaltet, dass beliebig kleine Änderungen unvorhersehbar große Effekte haben können. Chaotische Systeme sind zum Beispiel Wetter, Klima, Plattentektonik, turbulente Strömungen, Wirtschaftskreisläufe, Internet und das Bevölkerungswachstum.

Die Katastrophentheorie ist ein Zweig der Mathematik, der sich mit den Verzweigungen von dynamischen Systemen beschäftigt und beschreibt plötzliche Veränderungen, die sich aus kleinen Veränderungen von Umständen ergeben.

Der Konnektionismus versteht ein System als Wechselwirkungen vieler vernetzter einfacher Einheiten. Die meisten konnektionistischen Modelle beschreiben die Informationsverarbeitung in Neuronalen Netzen. Sie bilden eine Brücke zwischen biologischer Forschung und technischer Anwendung.

Um Systeme in Modellen beschreiben zu können, spielen Mathematik und Informatik eine große Rolle. Wenn ein System quantitativ beschrieben werden kann und weitere Voraussetzungen erfüllt sind, kann als Beschreibung eine Funktion (Mathematik) mit Hilfe einer Differentialgleichung für die Modellierung entwickelt werden. Fehlen diese Voraussetzungen, dann muss die Beschreibung auf einer abstrakteren Ebene erfolgen. Für eine formale Beschreibung mit begrifflichen Mitteln dient in der Mathematik die formale Begriffsanalyse, ein Teilgebiet der Ordnungstheorie. Auf Seite der Informatik beschäftigt sich die Ontologie damit, Systeme formal mit begrifflichen Mitteln zu beschreiben.

Die Medizinische Kybernetik umfasst die Anwendung systemtheoretischer, nachrichtentheoretischer, konnektionistischer und entscheidungsanalytischer Konzepte für biomedizinische Forschung und klinische Medizin.

Das Ziel der medizinischen Systemtheorie ist es, die komplexen Zusammenhänge des physischen Systems und deren spezifische vernetzte Funktionsweise besser zu verstehen. Dabei werden physiologische Dynamiken im gesunden und erkrankten Organismus identifiziert und systemtheoretisch modelliert.

Die Dialektische Systemtheorie geht davon aus, dass der Begriff System, verstanden als ein strukturiertes Ganzes, für die Wissenschaft als konstitutiv verstanden werden muss. Als Gegenbegriff des Systems wird das Chaos gesetzt. Der so verstandene Systembegriff und die Leitunterscheidung System und Chaos werden vor allem bei Kant und Hegel formuliert.