PSYCHOLOGEN. Ingenieurswissenschaft trifft Verhaltenswissenschaft

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1 EINFÜHRUNG IN DIE SYSTEMTHEORIE FÜR PSYCHOLOGEN Ingenieurswissenschaft trifft Verhaltenswissenschaft

2 Offizieller Rahmen 2 7x2 SWS (2-wöchentlich) öh tlih) Wahlfach Interaktiv: Fragen bitte jederzeit stellen, wenn sie aufkommen Hausaufgaben auf freiwilliger Basis (dienen der Erlangung tieferen Verständnisses des Lerninhalts, sind aber nicht notwendig, um der Lehrveranstaltung prinzipiell i i zu Folgen) Vorkenntnisse: Keine speziellen, aber eine Affinität zu abstraktem Denken

3 Einführung 3 Vorstellung (3 Minuten) Lernziele & Materialien (5 Minuten) Veranstaltungsstruktur (10 Minuten) Glossar (45 Minuten) Einsatzgebiete der Systemtheorie (30 Minuten) Ingenieurswissenschaften Naturwissenschaften

4 Wir sind 4 Dr.-Ing. Daniel Goldbach Dipl.-Ing. (FH) Elektrotechnik an der FH Fulda Doktorand bei DaimlerChrysler AG, Forschung Fahrdynamiksysteme 2008 Abschluss der Promotion zum Dr.-Ing. an der TU Ilmenau mit einer Dissertation zum Thema Zur Verbesserung des Fahrverhaltens von Zugfahrzeug-Anhänger-Gespannen am Institut für Systemanalyse Ab 2006 Entwicklungsingenieur bei EDAG GmbH & Co. KG aa in Fulda Markus Goldbach, MSc BSc der Kognitionswissenschaften an der Universität Osnabrück Studium der Neurowissenschaften University of Cincinnati MSc in Neuro-Kognitiver Psychologie an der Ludwig- Maximilians Universität München Seit 2008 Doktorand am Psychologischen Institut an der Johannes- Gutenberg Universität in Mainz mit dem Thema: Untersuchung der zeitlichen Dynamik der visuellen Center-Surround -Interaktion

5 Lernziele & Literatur 5 Überblick bli über die systemtheoretische th ti h Herangehensweise Aneignung eines grundlegenden Verständnisses für die Anwendung der Systemtheorie Evaluation bezüglich der Anwendbarkeit der systemtheoretischen Methode für Forschungsarbeiten vor Ort MATLAB SIMULINK, Mathworks Literatur Struktur und Bedeutung: Eine Einführung in die Systemtheorie, Norbert Bischof, 1995

6 Veranstaltungsstruktur 5. Einsatzgebiet 6 1. Einführung in die Begriffswelt der Systemtheorie 2. Beschreibung der Systemeigenschaften (1) - Zeitbereich 3. Beschreibung der Systemeigenschaften (2) -Bildbereich 4. Analyse der Systemeigenschaften 5. Systemtheorie in 1. visueller Wahrnehmungsforschung 2. der Verhaltenspsychologie 3. der Fahrdynamik 6. Aktuelle/Potentielle Anwendungen der Kursteilnehmer und Ausblick

7 Veranstaltungsstruktur 5. Einsatzgebiet 7 1. Einführung in die Begriffswelt der Systemtheorie th ( ) 2. Beschreibung der Systemeigenschaften (1) - Zeitbereich 3. Beschreibung der Systemeigenschaften (2) - Bildbereich 4. Analyse der Systemeigenschaften 5. Systemtheorie in visueller Wahrnehmungsforschung 6. Aktuelle Anwendungen der Kursteilnehmer und Ausblick 7. Puffertermin

8 Abgrenzung des Inhalts 8 Um welche Systemtheorie geht es eigentlich? Soziologische Systemtheorie? Systemische Therapie? Systemische Organisationsberatung? g Systemwissenschaft? Theoretische Biologie etc. Cybernetics, Norbert Wiener, 1948: the science of communication and control in the animal and machine.

9 Glossar I 9 Systemtheorie th Wissenschaft, die Systeme hinsichtlich der formalen Struktur ihrer Gesetzlichkeit untersucht, ohne Rücksicht auf die Qualität der in solchen Aussagen erfassten Variablen, das heißt unter Ausblendung aller Fragen zu deren Beantwortung die Kenntnis ihrer Messvorschrift nötig wäre. System Ein konkreter Ausschnitt aus der physischen Realität in dem Interaktionen stattfinden, also Prozesse ablaufen Modell In diesem wird das Verhalten eines Systems abgebildet. Modelle dienen unter anderem zur Systemanalyse, zur Entwicklung von Regelungsstrategien und zur Vorhersage zukünftigen Systemverhaltens

10 Glossar II 10 Steuerung ist der Vorgang in einem System, bei dem eine oder mehrere Größen als Eingangsgrößen (u) andere Größen als Ausgangsgrößen (y) aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeiten beeinflussen. u Steuerung Stellgrößen SYSTEM y Regelung ist ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine Größe, die Regelgröße (die zu regelnde (Ausgangs-)Größe (y) erfasst, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße (w), verglichen und im Sinne einer Angleichung (e) an die Führungsgröße beeinflusst wird. w e Stellgrößen y Regler SYSTEM -

11 Glossar III 11 If Information Information is information, neither matter nor energy Physikalische Ebene Sender Signal Empfänger Semantische Ebene Designat Signal Bedeutung Shannon & Weaver, 1949 (physikalische Ebene): Quantum an unvorhersehbarer Aktualität (gemessen als Entropie (H)) Informationsverarbeitung Überführung von latenter Information (I L ) in manifeste Information (I M ) manifest: eindeutig nicht gestörter Teil eines Signals (y) latent: Teil eines Signals, der sich nicht von Störung (z) trennen lässt I M M(y) = T(x,y) + T(z,y) I L (y) = H(y) IM(y)

12 Glossar IV 12 Messung Für die Erreichung eines Ziels wird ein relevanter Sachverhalt in eine kognitive Repräsentation übernommen. Signal Ist etwas, das beim Sender eine Auswahl (Steuerung) und beim Empfänger ein Interesse (Messung) voraussetzt. Darüber hinaus ist es grundsätzlich physikalisch, d.h. in der Lage physikalische Effekte zu bewirken.

13 Einsatzgebiete der Systemtheorie 13 Ingenieurswissenschaften Regelkreis Fahrer-Fahrzeug-Umwelt mit ESP (ESC) Störungen Fahrzeugreaktion Fahrzeug Fahr- dynamikkomponenten Lenkrad Lenkung stabilisiertes Fahrverhalten Umwelt, Verkehr Fahrer Gaspedal Bremspedal Motormanagement ESP Antrieb Bremsen Fahrzeugreaktion

14 Einsatzgebiete der Systemtheorie 14 Naturwissenschaften Räuber-Beute-Beziehung x 1 (t) = Zahl der Hasen (Beute) x 2 (t) = Zahl der Füchse (Räuber) Anzahl der Geburten pro Zeit der Hasen (a 1 ) ist proportional zum Bestand, wie auch die Zahl der natürlichen Tode (b 1 ). Darüberhinaus werden sie vom Fuchs dahingerafft (c 1 ). Anzahl der Geburten pro Zeit der Füchse (a 2 ) ist nahrungs- abhängig, und die Todesrate proportional zum Bestand (b 2 )

15 Einsatzgebiete der Systemtheorie 15 Naturwissenschaften a 1 -b 1 c 1 c x 1 (t) x 2 (t) linear x 1 (t) x 2 (t) b 2

16 Literaturnachweis 16 Skriptum zur Vorlesung Systemtheorie, Ch. Ament, IMTEK, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2004 Struktur und Bedeutung: Eine Einführung in die Systemtheorie, Norbert Bischof, 1995