Adaptive Modellierung und Simulation - Adaptive Systemarchitektur ...

3-24 Wissensbasierte Modellierung
besser abgeschätzt werden und liefern Antworten auf grundsätzliche politischsoziale
Fragen.
3.2.5 Diskussion
Bei allen Modellierungen müssen wir sehr vorsichtig sein: Viele Annahmen sind
nicht unbedingt realitätsnah. Schlussfolgerungen aus dem Gesamtverhalten können
deshalb falsch sein. So kann man für das konkrete Beispiel des Mini-Weltsystems
auch ganz andere Kopplungen aufbauen. Beispielsweise ist in Entwicklungsländern
zu beobachten, dass bei erhöhtem Einkommen, besserer medizinischer
Versorgung und Altersversorgung weniger Kinder geboren werden, da die
Altersversorgung durch ausreichend überlebende Kinderzahl nicht mehr nötig
wird. Dies bedeutet, dass der Konsum sich nicht positiv, sondern negativ auf die
Geburtenrate auswirkt.
Auch wird nicht beachtet, dass der Konsum normalerweise direkt von der Bevölkerung
erzeugt wird. Durch sein Anwachsen wird daraufhin eine Umweltbelastung
erzeugt, nicht umgekehrt.
Eine alternative Modellierung bei Umkehr von Kausalitäten ist aber nicht zwingend
notwendig: Alle parallel ablaufenden Prozesse, deren Korrelation wir beobachten,
sind nicht unbedingt kausal miteinander gekoppelt, sondern nur statistisch.
Dies bedeutet, dass wir zwar das System durch eine angenommene Abhängigkeit
erfolgreich modellieren können, aber diese logisch nicht unbedingt stimmen
muss. Die Beschreibung stimmt solange mit der Realität überein, wie beide
Zustandsgrößen miteinander stark korreliert sind und keine Zeitverschiebung
sichtbar wird.
3.3 Grundelemente dynamischer Modellierung
In unserem Beispiel des Mini-Weltmodells im vorigen Abschnitt lernten wir verschiedene
Elemente dynamischer Modellierung kennen. So konnten wir unterscheiden
zwischen
• Zustandsvariable z(t) = (z1(t), …, zm(t)) T
Diese Variablen lassen sich nicht als Funktion anderer errechnen, sondern
speichern einen augenblicklichen Zustand, etwa die Höhe eines Wasserstandes,
eine Bevölkerungszahl oder die Geschwindigkeit eines Autos. Sie entsprechen
den Zuständen bei diskreten endlichen Automaten, haben aber nicht
endlich viele Zustände, sondern unendlich viele.
• Eingabevariable x(t) = (x1(t), …, xn(t)) T
Die Eingabevariablen entsprechen einem Kontext bzw. Vorgaben, die in das
System eingehen und sein Verhalten mehr oder weniger bestimmen. Eine