Konstruktion und Simulation eines mathematischen ...

InhaltsverzeichnisiInhaltsverzeichnis1. Einleitung 11.1. Einleitung aus biologischer Sicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2. Einleitung aus mathematischer Sicht . . . . . . . . . . . . . . . . . 32. Die Prinzipien kollektiven Verhaltens 73. Kommunikation in der Biologie 133.1. Historisches zum Kommunikationsbegri . . . . . . . . . . . . . . . 133.2. Biosemiotik: Was ist ein biologisches Zeichen? . . . . . . . . . . . . 143.3. Biokommunikation: Einsichten aus der linguistischen Pragmatik . . 154. Mathematische Grundlagen 194.1. Dynamische Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.1.1. Kontinuierliche dynamische Systeme . . . . . . . . . . . . . 194.1.2. Lyapunov-Stabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204.1.3. Dynamische Systeme mit Input und Output . . . . . . . . . 234.1.4. Input-to-state Stabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.2. Grundlagen der statistischen Informationstheorie . . . . . . . . . . 304.2.1. Shannons allgemeines Kommunikationsmodell . . . . . . . . 304.2.2. Die Denition von Informationsgehalt . . . . . . . . . . . . 314.2.3. Die Informationstheoretische Entropie . . . . . . . . . . . . 324.2.4. Transinformation (Synentropie) . . . . . . . . . . . . . . . . 374.2.5. Predictive Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404.2.6. Kritik am Shannonschen Informationsbegri . . . . . . . . . 415. Ein mathematisches Modell biologischer Kommunikation 435.1. Allgemeine Bemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435.2. Nachrichtenempfänger als dynamische Systeme . . . . . . . . . . . . 445.3. Das Grundmodell für die Kommunikation zwischen Agenten . . . . 455.4. Das erweiterte Grundmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516. Dynamische Information 536.1. Information in der Biologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.2. Die relative Wichtigkeit einer diskreten Nachricht . . . . . . . . . . 55i