Suchen und Finden
Bionik als Wissenschaft - Erkennen - Abstrahieren - Umsetzen
von: Werner Nachtigall
Springer-Verlag, 2010
ISBN: 9783642103209 , 221 Seiten
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Preis: 99,99 EUR
A Biologische Basis: erforschen, beschreiben, beurteilen
14
1 Wissenschaftstheoretische Überlegungen zu den Substratender Biologie
15
1.1 Wissenstypen und Grundbezug auf die belebte Welt
15
1.2 Organismus oder System?
17
1.3 Kennzeichen belebter Systeme
18
1.4 Adäquate Beschreibung biologischer Systemedurch Nachbarwissenschaften
19
1.5 Prinzip der einfachsten Erklärungsmöglichkeit
21
1.6 Biologie als Naturwissenschaft
21
1.7 Physikalismus und Reduktionismus
21
1.7.1 Physikalismus und Vitalismus
21
1.7.2 Reduktionismus bzw. reduktiver Physikalismus
22
1.7.3 Nicht reduktiver Physikalismus
22
1.7.4 Pragmatische Position
24
1.8 Analyse und Synthese – Biologie und Technik
24
2 Vorgehensweise in der Biologie
26
2.1 Beobachtung und Beschreibung
26
2.1.1 Beobachtung mit den Sinnesorganen
26
2.1.2 Beobachtungen mit Geräten
27
2.1.3 Die angemessene Beschreibung
28
2.1.4 In welchen Fällen reicht die Methode,,Beobachtung und Beschreibung`` aus?
31
2.1.5 In welchen Fällen reicht die Methode,,Beobachtung und Beschreibung`` nicht aus?
32
2.1.6 Allgemeine Bedeutung der Methode,,Beobachtung und Beschreibung`` in der Biologie
33
3 Das Experiment
34
3.1 Typen von Experimenten
34
3.1.1 Das qualitative Experiment
34
3.1.2 Das quantitative Experiment
35
3.2 Prinzipien für das Experiment
36
3.2.1 Prinzip der kleinen Schritte
36
3.2.2 Prinzip der indirekten Messung
38
3.2.3 Prinzip der Lösung einer Struktur aus dem Verband
38
3.2.4 Prinzip der Reproduzierbarkeit
39
3.2.5 Prinzip der gezielten Ausschaltung
40
3.3 Korrelation und Kausalverknüpfung
40
4 Schlussfolgern, Beurteilen und Erklären in der Biologie
43
4.1 Die induktive und die deduktive Methode
43
4.1.1 Induktive Methode
43
4.1.2 Deduktive Methode
44
4.1.3 Beispiele
44
4.2 Die Induktion als Grundmethode des Schlussfolgernsin der naturwissenschaftlichen Forschung
46
4.3 Die ,,deduktive Komponente`` induktiver Schlussfolgerung
47
4.4 Hypothesenprüfung durch konstruierte Einzelfälle
48
4.5 Analyse und Synthese
50
4.6 Das vierfache Methodengefüge der Induktion (Max Hartmann)
50
4.6.1 Teilschritte eines logisch einheitlichen Gefüges
50
4.6.2 Analytische Fehler
51
4.7 Die reine oder generalisierende Induktion
51
4.7.1 Definition
51
4.7.2 Prinzip der Methode
52
4.7.3 Zur Leistungsfähigkeit der Methode
53
4.8 Die exakte Induktion
53
4.8.1 Definition
53
4.8.2 Prinzip der Methode
54
4.8.3 Zur Leistungsfähigkeit der Methode
55
4.9 Das Kausalitätsprinzip
55
4.9.1 Ordnungsprinzip
55
4.9.2 Grundfrage
56
4.9.3 Kausalverknüpfung zweier Phänomenen
56
4.9.4 Kausalverknüpfung mehrerer Phänomene
56
4.9.5 Das ,,widerspruchsfreie Schachtelsystem``
58
4.10 Kausalität und Statistik
58
4.10.1 Verbindlichkeit eines einzigen Experiments
58
4.10.2 Unsicherheit kausaler Zuordnungdurch nicht berücksichtigte Zwischenstufen
58
4.11 Finalität und Heuristik
60
4.11.1 Grundvorstellungen finaler Betrachtungsweisen
60
4.11.2 Teleologie und Zweckhaftigkeit
61
4.11.3 Erklärungswert finaler und kausaler Beziehungen
62
4.11.4 Problemfindung durch finale Betrachtungsweisen
64
4.12 Grenzüberschreitungen
65
4.13 Wertung biologischer Ergebnisse
66
4.13.1 Erklären, verstehen, vorhersagen
66
4.13.2 Verwerfen überholter Ergebnisse
67
4.13.3 Von der Person unabhängige Wertung
67
4.13.4 Zwang, vorhandenes Wissen zu benutzen
67
B Abstraktion biologischer Befunde:Herausarbeitung allgemeiner Prinzipien
69
5 Funktion und Design
70
5.1 Funktion
71
5.1.1 Kennzeichnung und Anschluss an den Designbegriff
71
5.1.2 Funktionsausprägung und Funktionsarten
72
5.1.3 Funktion und Komplexität
73
5.2 Design
78
5.2.1 Versuch einer Kennzeichnung
78
5.2.2 Biologisches Design, betrachtet aus dem Blickwinkel bionisch orientierter Formgestalter
80
5.2.3 Biologisches Design in der Sichtweise der Philosophen
82
5.2.4 ,,Generelles Design`` als Überbegriff
86
6 Modellmäßige Abstraktion des biologischen Originalsals Grundlage für die bionische Übertragung von Prinzipien
87
6.1 Modellbildung als Basis für die Abstraktion von Prinzipien
87
6.1.1 Die Natur als Abstraktionsbasis
87
6.1.2 Das Modell als spezifizierte Relation zur Natur
89
6.1.3 Erkenntnistheoretische Kritik des Modellbegriffs
91
6.1.4 Das Modell als Abbild und zugleich Vorbild
92
6.2 Zum Problem der Modellübertragung
94
6.2.1 Prinzipien und Kritik
94
6.2.2 Versuch einer Zuordnung
95
6.2.3 Analogieforschung
98
6.2.4 Analogie und neopragmatische Modelltheorie
105
6.3 Biologische Erkenntnis und modellmäßige Abstraktion
112
6.3.1 Mechanische Modelle mechanischer Originale
113
6.3.2 Mechanische Modelle nicht mechanischer Originale
115
6.3.3 Elektrische Modelle elektrischer Originale
116
6.3.4 Elektrische Modelle nicht elektrischer Originale
117
6.3.5 Chemische Modelle
120
6.3.6 Kybernetische Modelle
120
6.3.7 Nachrichtentechnische Modelle
121
6.3.8 Mathematische Modelle
122
6.3.9 Denkmodelle
123
6.4 Schlussfolgerungen zur modellmäßigen Abstraktion
123
C Umsetzung in die Technik:Konzeptuelles, Prinzipienvergleich, Vorgehensweise
124
7 Bionik als naturbasierter Ansatz
125
7.1 Zum Naturbegriff – Antithese zur Technikoder grundsätzliche Identität?
125
7.1.1 Lernen von der Natur
125
7.1.2 Beispiele
127
7.2 Zur wissenschaftsphilosophischen Thesevon der Naturnachahmung durch Bionik
128
7.2.1 Typisierung der Bionik
128
7.2.2 Zur Nachahmungsthese der Bionik, Nachahmungstypen
130
7.3 Kann Ästhetik einen Nachahmungstyp darstellen?
132
7.3.1 Eine Betrachtungskategorie?
132
7.3.2 Ein Ordnungsprinzip?
132
7.4 ,,Von der Technik zum Leben`` oder ,,vom Leben zur Technik``?
133
7.4.1 Philosophie und Pragmatismus
133
7.4.2 Organismus und Maschine
134
7.4.3 Technik und biologische Evolution
135
7.5 Effizienz und Optimierung
135
7.5.1 Nochmals: zum Zweckmäßigkeits- und Optimierungsbegriff
136
7.5.2 Optimierungskriterien als heuristische Prinzipien
138
8 Bionik als interdisziplinärer Ansatz
141
8.1 Interdisziplinarität, Technowissenschaft und Zirkulation
141
8.2 Perspektivenwechsel durch Technowissenschaften
143
8.3 Zum Zirkulationsprinzip
145
9 Bionik als konzeptueller Ansatz
148
9.1 Definitionen
148
9.1.1 Technische Biologie
148
9.1.2 Bionik
149
9.1.3 Technische Biologie und Bionik als Antipoden
151
9.2 Bionik – eine fachübergreifende Vorgehensweise
154
9.2.1 Formalisierung des Naturvergleichs
154
9.2.2 Analogieforschung am Anfang
157
9.2.3 Vorgehensweise der Zusammenarbeit
160
9.2.4 Stufen der Zusammenarbeit
162
9.2.5 Typen technologischer Übertragung
167
9.2.6 Sichtweise des VDI
169
9.2.7 Bionikdarstellungen
170
9.3 Bionik – ein Denkansatz
176
9.3.1 Zehn Grundprinzipien natürlicher Systememit Vorbildfunktion für die Technik
177
9.3.2 Vermittlung der Grundprinzipien
179
9.4 Bionik – eine Lebenshaltung
179
9.4.1 Das Naturstudium verleiht Einsichten
179
9.4.2 Eine neue Moral als Basis allen Handelns
180
9.5 Was kann von Bionik letztlich erwartet werden?
181
9.5.1 Bionik sollte richtig eingeschätzt werden
181
9.5.2 Vorgehen gestern und morgen
181
10 Bionik als Ansatz zum strukturierten Erfinden
183
10.1 Bionik bei BR, TRIZ, SIT und anderen Entwicklungsmethoden
183
10.1.1 BR: ,,Brainstorming``
184
10.1.2 TRIZ: Theorie des erfinderischen Problemlösens(russ. Abk.)
184
10.1.3 SIT: ,,Structured Inventive Thinking``
186
10.1.4 NM: Methode von Nakayama Masakazu
188
10.1.5 YN/ARIZ 02: Methode von Yoshiki Nakamura
190
10.1.6 NAIS: ,,Naturorientierte Inventionsstrategie``
193
10.1.7 LU: ,,Luscinius-Methode``
198
Literaturverzeichnis
205
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