Der Wert des analogen Modellierens in der wissenschaftlichen Theoriebildung wurde von einer Reihe von Wissenschaftsphilosophen befürwortet (z.B. Hesse, 1966; Harré, 1976; Abrantes, 1999). Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über die wichtige, aber vernachlässigte Forschungsstrategie der analogen Modellierung. Diese Strategie hat sich als wertvolle Ressource für die Entwicklung vieler wissenschaftlicher Theorien erwiesen. Sie kann auch eine wertvolle Ressource für die Entwicklung psychologischer Theorien sein.
Analoge Modellierung
Die Notwendigkeit der analogen Modellierung ergibt sich aus zwei Merkmalen, die häufig bei der anfänglichen Entwicklung wissenschaftlicher Theorien auftreten. Erstens, wie z.B. bei der explorativen Faktorenanalyse, erfolgt die Generierung von Theorien in Form einer erklärenden Argumentation, die als existenzielle Abduktion bekannt ist und bei der die Existenz, aber nicht die Natur der theoretischen Entitäten postuliert wird. In solchen Situationen ist eine geeignete Forschungsstrategie erforderlich, um etwas über die Natur dieser verborgenen Entitäten zu erfahren. Die analoge Modellierung ist eine geeignete Strategie, um die erforderliche Arbeit zu leisten. Zweitens: Die Postulierung theoretischer Entitäten durch existenzielle Abduktion verleiht diesen Postulierungen eine Bewertung der anfänglichen Plausibilität. Damit Behauptungen über diese latenten Entitäten jedoch den Status echten Wissens erhalten, muss weitere Evaluationsarbeit geleistet werden. Die Konstruktion geeigneter analoger Modelle dient dazu, die Plausibilität des erweiterten Verständnisses, das sie bieten, weiter zu bewerten und unser Verständnis dieser Entitäten zu erweitern.
In der Wissenschaft wird die Erweiterung unseres Wissens über die Natur der kausalen Mechanismen unserer Theorien durch analoge Modellierung durch die pragmatische Strategie erreicht, diese unbekannten Mechanismen in Begriffen dessen zu denken, was bereits vertraut und gut verstanden ist. Bekannte Beispiele für Modelle, die sich aus dieser Strategie ergeben haben, sind das Modell der chromosomalen Vererbung, das auf einer Analogie mit einer Perlenkette beruht, das Modell der natürlichen Selektion, das auf einer Analogie mit der künstlichen Selektion beruht, und Computermodelle des Geistes, die auf Analogien mit dem Computer beruhen. In Bezug auf die Objekte der wissenschaftlichen Untersuchung kann die Strategie der analogen Modellierung in der folgenden Reihenfolge dargestellt werden:
PHENOMENE werden von Kausalentitäten erzeugt, die durch ANALOGISCHE MODELLE VON Kausalmechanismen dargestellt werden, die zu THEORIEN führen, die ENTWICKELTE ANALOGISCHE MODELLE ENTHALTEN.
Um das Wesen der analogen Modellierung besser zu verstehen, ist es notwendig, zwischen einem Modell, der Quelle des Modells und dem Gegenstand oder Ziel des Modells zu unterscheiden (Hesse, 1966; Harré, 1976). Ausgehend von der bekannten Natur und dem Verhalten der Quelle wird ein analoges Modell des unbekannten Subjekts oder kausalen Mechanismus erstellt. Um ein biologisches Beispiel zu nennen: Darwin hat sein Modell des Subjekts der natürlichen Selektion durch Analogieschluss aus der Quelle der bekannten Natur und des Verhaltens des Prozesses der künstlichen Selektion entwickelt. Auf diese Weise spielen analoge Modelle eine wichtige schöpferische Rolle bei der Theorieentwicklung.
Diese schöpferische Rolle setzt jedoch voraus, dass sich die Quelle, aus der das Modell abgeleitet wird, von dem Gegenstand, der modelliert wird, unterscheidet. Zum Beispiel ist der moderne Computer eine bekannte Quelle für die Modellierung der menschlichen Kognition, obwohl unser kognitiver Apparat im Allgemeinen nicht als echter Computer angesehen wird. Modelle, bei denen die Quelle und der Gegenstand unterschiedlich sind, werden manchmal als paramorph bezeichnet. Dies ist eine Voraussetzung für die analoge Modellierung von realen und imaginären Prozessen. Modelle, bei denen die Quelle und der Gegenstand gleich sind, werden manchmal als homöomorph bezeichnet. So kann beispielsweise ein Spielzeugflugzeug ein homöomorphes Modell eines echten Flugzeugs sein. Der Paramorph kann eine ikonische Darstellung von realen oder imaginären Dingen sein. Die ikonische Repräsentation verbindet Elemente der visualisierbaren und propositionalen Information in einem Bild-Aussage-Komplex, der letztlich in Sätzen ausgedrückt werden kann. Die Idee des Potentialfeldes in der Physik ist ein gutes Beispiel, weil sie sowohl in grafischer als auch in Satzform dargestellt wird.
Es sind ikonische Paramorphe, die im kreativen Prozess der Theorieentwicklung durch analoge Modellierung eine zentrale Rolle spielen. Ikonische Modelle werden als Repräsentationen der Realität, der realen oder der imaginierten, konstruiert. Sie stehen stellvertretend für die angenommenen kausalen Mechanismen. Obwohl es sich um Darstellungen handelt, sind ikonische Modelle selbst Dinge, Strukturen oder Prozesse, die in irgendeiner Weise den Dingen, Strukturen oder Prozessen entsprechen, die Gegenstand der Modellierung sind. Sie sind also die Art von Dingen, von denen Sätze handeln können (Harré, 1976). Dabei ist zu beachten, dass wissenschaftliche Theorien, die Modelle sind, die Welt weniger direkt abbilden als Theorien, die keine Modelle sind.
Die Strategie der analogen Modellierung dient nicht nur der Entwicklung entstehender Theorien, sondern auch der Beurteilung ihrer Plausibilität. Um die Eignung eines analogen Modells zu beurteilen, muss die Analogie zwischen seiner Quelle und seinem Gegenstand bewertet werden, und dazu muss man die Struktur von Analogien berücksichtigen. Die Struktur von Analogien in Modellen umfasst eine positive Analogie, bei der Quelle und Gegenstand gleich sind, eine negative Analogie, bei der Quelle und Gegenstand ungleich sind, und eine neutrale Analogie, bei der wir kein zuverlässiges Wissen über übereinstimmende Attribute in Quelle und Gegenstand des Modells haben (Hesse, 1966). Die negative Analogie ist für die Zwecke der analogen Modellierung irrelevant. Da wir abgesehen von unserem Wissen über die Quelle des Modells im Wesentlichen nichts über die Art des hypothetischen Mechanismus des Subjekts wissen, sind wir nicht in der Lage, eine negative Analogie zwischen dem Modell und dem modellierten Mechanismus anzugeben. Bei der Prüfung der Plausibilität eines analogen Modells wird also das Gleichgewicht der positiven und neutralen Analogien berücksichtigt (Harré, 1976). An dieser Stelle wird die Relevanz der Quelle für das Modell verdeutlicht. Im Allgemeinen ist das analoge Denken von Wissenschaftlern informell und basiert auf Plausibilitätsargumenten.
Analoge Abduktion
Das Denken durch Analogie ist eine wichtige Form der Inferenz, aber es ist schwierig, sie genau zu charakterisieren. Da analoges Schlussfolgern zu neuen Wissensansprüchen führt, ist es ampliativ oder inhaltserweiternd, eine Eigenschaft, die es mit dem induktiven Schlussfolgern teilt. Im Gegensatz zu Argumenten, die auf induktiver Schlussfolgerung beruhen, können Analogieargumente jedoch zu Wissensaussagen über neue Arten von Dingen führen. Kurz gesagt: Eine Analogie ist ein Argument, das auf angenommenen oder bekannten Parallelen oder Ähnlichkeiten zwischen zwei oder mehreren Objekten, Eigenschaften oder Ereignissen beruht. Was über eine Klasse von Objekten bekannt ist, wird verwendet, um mehr über die andere Klasse von Objekten zu erfahren. Ein gutes analoges Argument ermöglicht es, das weniger Bekannte in Bezug auf das Bekanntere zu verstehen, indem man feststellt, dass sich die beiden in relevanten Aspekten ähneln, in anderen Aspekten jedoch nicht. Wie bereits erwähnt, werden in der psychologischen Forschung häufig Analogieschlüsse von der bekannten Funktionsweise von Computern auf den weniger bekannten Charakter menschlicher kognitiver Prozesse gezogen.
Analoges Denken ist in der Wissenschaft wichtig und bildet offensichtlich das inferenzielle Herzstück der analogen Modellierung. Es sollte hervorgehoben werden, dass abduktives oder erklärendes Denken eine wichtige Form des wissenschaftlichen Denkens an sich ist. Da es sich bei den in der Wissenschaft entwickelten Theorien häufig um erklärende Theorien handelt, ist die Verwendung der analogen Modellierung zur Entwicklung dieser Theorien notwendigerweise mit einer Kombination der beiden Formen des Schlussfolgerns verbunden, um eine kreative Form des Schlussfolgerns zu erzeugen, die als analoge Abduktion bekannt ist. Die Wissenschaft versucht oft, die Qualität einer erklärenden Theorie zu verbessern, indem sie sich auf eine ähnliche Art von Erklärung beruft, die in der wissenschaftlichen Gemeinschaft bekannt und akzeptiert ist. Auf diese Weise wird analoges Denken der abduktiven Art angewandt.
Die analoge Abduktion kann einfach in Form eines allgemeinen Argumentationsschemas wie folgt dargestellt werden:
Die Hypothese H über die Eigenschaft Q war in der Situation S1 richtig.
Situation S1 gleicht der Situation S2 in relevanten Aspekten.
Daher könnte ein Analogon von H in der Situation S2 angemessen sein.
Darwins (1958) Theorie oder Modell der natürlichen Selektion und die anderen oben erwähnten analogen Modelle machen wesentlichen Gebrauch von analoger Abduktion. Das soeben angeführte allgemeine Argument für die analoge Abduktion kann in vereinfachter Form für Darwins Fall wie folgt umgeschrieben werden:
Die Hypothese der Evolution durch künstliche Auslese war in Fällen selektiver häuslicher Züchtung richtig.
Fälle selektiver häuslicher Züchtung sind in Bezug auf den Selektionsprozess wie Fälle der natürlichen Evolution von Arten.
Daher könnte die Hypothese der natürlichen Selektion in Analogie zur Hypothese der künstlichen Selektion in Situationen zutreffend sein, in denen nicht absichtlich nach Varianten selektiert wird.
Bei der Formulierung seiner Theorie der natürlichen Selektion nutzte Darwin die beiden wichtigsten Eigenschaften der analogen Abduktion: Ihre Fähigkeit, etwas zu erschaffen, und ihre Fähigkeit, etwas zu rechtfertigen. Indem er durch Analogie schlussfolgerte und dabei bekannte Fakten über die künstliche Selektion nutzte, konnte Darwin eine Hypothese über den parallelen Mechanismus der natürlichen Selektion aufstellen, der die Vielfalt der natürlichen Arten erklärte. Gleichzeitig konnte er sich auf den erkenntnistheoretischen Wert seiner sorgfältig ausgearbeiteten Analogie berufen und die Plausibilität seiner Hypothese der natürlichen Selektion verkünden. Zahlreiche kreative Wissenschaftler haben sich auf diese Weise die Ressourcen der analogen Abduktion zunutze gemacht.
Das dramaturgische Modell
Ein lehrreiches Beispiel für ein analoges Modell in der Psychologie ist Rom Harrés (1979) Rollen-Regel-Modell der mikrosozialen Interaktion. Mit dem Rollen-Regel-Modell liefert Irving Goffmans (1959) dramaturgische Perspektive auf menschliches Handeln das Ausgangsmodell für das Verständnis der zugrundeliegenden kausalen Mechanismen, die an der Produktion von zeremoniellen, argumentativen und anderen Formen sozialer Interaktion beteiligt sind. Auch dieses Modell kann nach dem einfachen Argumentationsschema dargestellt werden, das oben verwendet wurde, um die Grundstruktur seiner analogen abduktiven Argumentation zu zeigen:
Die Theorie der Dramaturgie liefert eine korrekte Erklärung für das Verhalten auf der Theaterbühne.
Das Verhalten auf der Theaterbühne gleicht einem großen Teil des menschlichen Verhaltens im sozialen Leben.
In Analogie zur Theorie der Dramaturgie könnte daher ein Großteil des menschlichen Sozialverhaltens als Schauspieler auf der Bühne des Lebens verstanden und beobachtet werden.
Der Grundgedanke der dramaturgischen Perspektive ist, dass wir ein Simulakrum des Lebens auf der Bühne beobachten und hören, und dass unser Wissen darüber, wie dieses erzeugt wird, uns einen Leitfaden für die Gestaltung des wirklichen Lebens liefert. Goffmans dramaturgische Perspektive bietet eine detaillierte analytische Darstellung der Rollen und Regeln, denen menschliche Akteure auf der Bühne des Lebens folgen, verbunden mit einem „wachsamen Bewusstsein“ des Schauspielers, des Produzenten, des Publikums und des Kritikers.
Als Quellenmodell weist das dramaturgische Modell sowohl positive als auch negative Analogien auf, denn es gibt klare Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen dem wirklichen Leben und dramatisch inszenierten Handlungen. Was die Ähnlichkeiten betrifft, so stellte Goffman fest, dass der Schauspieler, um als die Person, die er darstellt, verstanden zu werden, so handeln muss, wie es das Publikum von dieser Art von Person erwarten würde. Natürlich gibt es Unterschiede zwischen dem Bühnendrama und dem wirklichen Leben. Die Unterschiede betreffen Abfolgen von Handlungen und Aktionen, die gleichzeitig selektiv, vereinfacht und gesteigert sind. Im Vergleich zum wirklichen Leben wird beispielsweise nur eine begrenzte Anzahl von Lebensabläufen verfolgt, die Zeit wird komprimiert, und Auflösungen werden effektiv erreicht (Harré, 1979). Die Verringerung der Anzahl der Lebenssequenzen und die Verdichtung der Zeit sind abstrakte Prozesse. Die Verwendung erfolgreicher Auflösungen ist ein idealisierter Schritt. Auf diese Weise werden die Modellierungsstrategien der Abstraktion und Idealisierung eingesetzt, um den komplexen Bereich der mikrosozialen Interaktion zu vereinfachen.
Schlussfolgerung
Analoge Modellierung in der Wissenschaft ist ein riskantes kognitives Unterfangen. In der Praxis bedeutet es, dass man sich in den Nachbardisziplinen nach potenziell fruchtbaren Quellenmodellen umschaut und diejenigen Quellenmodelle auswählt, die sich in Theorien bewährt haben, die als ähnlich zu der zu entwickelnden Theorie eingeschätzt werden. Darüber hinaus bietet die Methodik der Modellierung durch analoge Abduktion eine nützliche Anleitung zur Erweiterung des Wissens der Wissenschaftler über latente kausale Mechanismen (siehe z. B. Harré, 2004; Haig, 2014). Natürlich werden die relevanten Grenzen der Ähnlichkeitsbeziehung zwischen der Quelle und dem Gegenstand des Modells unter Bezugnahme auf kontingente Tatsachen entschieden, die für bestimmte Fälle spezifisch sind, und nicht durch Bezugnahme auf allgemeine Ratschläge zur analogen Modellierung. Im Gegensatz zur modalen Forschungspraxis der Psychologie, die Hypothesen durch einfaches hypothetisch-deduktives Testen evaluiert, werden bei der Evaluation analoger Modelle Plausibilitätsurteile über sie gefällt. Diese Urteile müssen jedoch durch einen anschließenden Vergleich der entwickelten Theorien mit ihren Konkurrenten gestärkt werden, bevor die Modelle als glaubwürdig angesehen werden können. Forscher, die sich mit analoger Modellierung befassen wollen, müssen mehr eine Do-it-yourself-Haltung einnehmen, als es in der Psychologie üblich ist.
Abrantes, P. (1999). Analoges Denken und Modellieren in den Wissenschaften. Found. Sci. 4, 237-270. doi: 10.1023/A:1009623823171
CrossRef Full Text
Darwin, C. (1958). The Origins of Species. 6th Edn. New York, NY: Mentor.
Goffman, E. (1959). The Presentation of Self in Everyday Life. New York, NY: Doubleday Anchor.
Haig, B. D. (2014). Investigating the Psychological World: Scientific Method in the Behavioral Sciences. Cambridge, MA: MIT Press. (in press).
Harré, R. (1976). „The constructive role of models“, in The Use of Models in the Social Sciences, ed L. Collins (London: Tavistock), 16-43.
Harré, R. (1979). Social Being. Oxford: Basil Blackwell.
Harré, R. (2004). Models: Gateway to the Unknown. Amsterdam: Elsevier.
Hesse, M. (1966). Models and Analogies in Science. Notre Dame: University of Notre Dame Press.