Programm für Sommersemester 2013

21.3.

Manuela Korber (Wien)

Agentenbasierter Modellierung von Komplexität in den Biowissenschaften – unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses öffentlicher Förderungen auf Forschungstätigkeiten

In dieser Präsentation wird ein agentenbasiertes Modell eines regionalen biowissenschaftlichen Innovationssystems vorgestellt, das es erlauben soll, die Auswirkungen von öffentlichen Fördermitteln auf Innovationen in den Biowissenschaften zu untersuchen. Die Biowissenschaften sind ein forschungsintensives Feld und haben bedeutende Auswirkungen auf das Wirtschaftswachstum. Industrie- und Forschungsbetriebe arbeiten in einem sehr dynamischen Umfeld, das durch rapiden Zuwachs an wissenschaftlichem Wissen und weit gestreute Kompetenzen gekennzeichnet ist. Die Innovationskraft ist entscheidend für die Konkurrenzfähigkeit von Unternehmen. Im Allgemeinen müssen Organisationen mit Unsicherheit umgehen können und beteiligen sich häufig an Forschungsnetzwerken, um dem Innovationsdruck Rechnung zu tragen. Ein hoher Bedarf an betriebsfremdem und implizitem Wissen führt zu interdisziplinären Kooperationen mit regionalen und überregionalen Partnern, welche unterschiedliche Arten des Wissensaustausches ermöglichen. Die Interaktionen der zusammenarbeitenden Akteure sind durch Rückkoppelungen gekennzeichnet, die deren Verhalten und Strategien mitbestimmen. Dabei entstehen nicht-lineare Dynamiken und Unvorhersehbarkeit. Die Dynamiken und die Komplexität im System werden durch vielfältige Abhängigkeiten zwischen den Akteuren noch gesteigert. Bestehende Modelle von Innovationsnetzwerken sollen mit der vorliegenden Arbeit erweitert werden, um Entscheidungsträgern eine Grundlage zu bieten, die Auswirkungen von unterschiedlichen öffentlichen Förderprogrammen abzuschätzen. Bei der Modellierung wurde besonders auf die Berücksichtigung empirischer Details geachtet. Für Tests und Kalibrierung wurden umfangreiche Daten über Forschungsaktivitäten, Innovationen und Leistungen von Biowissenschafts-Einrichtungen herangezogen, die für die Region Wien für den Zeitraum 1999 bis 2010 vorliegen.

Manuela Korber arbeitet am AIT – Austrian Institute of Technology. Sie beschäftigt sich unter anderem mit Innovationsökonomik, Komplexitätswissenschaften und agentenbasierter Modellierung.

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25.4.

Mark Reimann (Graz)

Modellierung und Optimierung in geschlossenen Lieferketten

 

Die Forschung zu geschlossenen Lieferketten fokussiert auf die Notwendigkeit, die traditionellen Vorwärtsprozesse wie Produktion, Lagerung, Transport mit den – durch Kundenretouren induzierten – Rückwärtsflüssen von Produkten zu koordinieren. Die Rückwärtsflüsse entstehen z.B. durch Garantievereinbarungen, Warenrücksendungen von Kunden im (Online-)Versandhandel, oder Austausch von Produkten am Ende der Nutzung (z.B. Elektrogroßgeräte). Im Vortrag werde ich zunächst die wichtigsten betrieblichen Entscheidungsprozesse thematisieren und danach Modelle zur Analyse unterschiedlicher Zusammenhänge vorstellen. Als Ausblick werde ich die Weiterentwicklung dieser Modelle in Richtung umfassenderer Betrachtungsweisen erläutern und die Verbindung zur Simulation kurz diskutieren.

Mark Reimann: Doktorat an der Uni Wien, Senior Researcher an der ETH Zürich, Associate Professor an der Warwick Business School, Professor und Leiter des Instituts für Produktion und Logistik an der Universität Graz. Forschung hauptsächlich über quantitative Optimierungsmodelle zur Entscheidungsunterstützung in der Produktion und Logistik.

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16.5.

Maximilian Mrotzek (Graz)

Geht uns das Silber aus?

Aktuell wird erwartet, dass die Bestände vieler Edelmetalle in den nächsten Jahrzehnten erschöpft sind. Oftmals werden statische Ansätze zur Untersuchung der Extraktionsprozesse verwendet, die nur ein unzureichendes Verständnis erlauben. Solche Ansätze ignorieren die entscheidenden Bestände und Flüsse, Rückkoppelungen, Zeitverzögerungen und Schwankungen in Nachfrage und Angebot. Im Unterschied dazu wird in dieser Präsentation ein integriertes dynamisches Modell vorgestellt, das den komplexen Prozess der Silberverarbeitung von der Lithosphäre (Quelle) bis zur Verteilung (Senke) mit Hilfe von System Dynamics zu erfassen sucht. Das dazu entwickelte Modell dürfte sich auch für die Analyse der Bestandsdynamiken anderer Edelmetalle eignen. Die Analyse der Ergebnisse zeigt, dass bestehende Prognosen die Verfügbarkeit von Silber unterschätzen. Die dynamische Modellierung scheint sich damit für Vorhersage zur zukünftigen Silbernutzung zu empfehlen.

Maximilian Mrotzek forscht als Post-Doc am Institut für Systemwissenschaften, Innovations- und Nachhaltigkeitsforschung an der Universität Graz, Österreich. Er beschäftigt sich unter anderem mit Fragen der Ressourcenknappheit und der System Dynamics-Methodologie.

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20.6.

Claus Rüffler (Wien)

Die Evolution von Biodiversität

Die Entstehung von Biodiversität ist ein zentrales Problem in der Evolutionsbiologie. In diesem Bereich existiert eine langanhaltende Debatte über die Frage, ob die Evolution neuer Spezies ein Nebenprodukt räumlicher Isolation unterschiedlicher Teilpopulationen ist oder ob dem Ursprung der Arten ein Adaptionsprozess zu Grunde liegt, der keine räumliche Isolation benötigt. In meinem Vortrag werde ich Modelle präsentieren, die zeigen, dass biologische Vielfalt als eine natürliche Folge der Anpassung an die Umwelt auftritt, wenn Dynamiken der Arten und ihrer jeweiligen Umwelt in ihren Wechselwirkungen berücksichtigt werden. Dazu wird der Evolutionsprozess als Vereinfachung mit einer beschränkt niedrigen Mutationsrate („adaptive dynamics“) beschrieben.

Claus Rueffler hat Biologie und Mathematik an der Universität Kiel studiert. Nach seinem PhD in theoretischer Evolutionsbiologie an der Universität Leiden war er postdoctoral fellow an der Universität Toronto. Ein Stipendium des Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF)  ermöglichte ihm 2007 die Gründung einer unabhängigen Forschungsgruppe im Rahmen des Bereichs Mathematik und Biowissenschaften am Institut für Mathematik an der Universität Wien.

Programm für Wintersemester 2012/13

15.11.
Rainer E. Zimmermann
Metaphysics of Emergence

During the last fifteen years we can observe a progressive convergence of physics, biology, and computer science that is actually tending to go far beyond the already classical framework of physical theories of everything. This is mainly so because the problem of emergence implicit in this sort of theory building is considerably more complex than what is encountered within the development of intra-physical modelling alone. Work over the last two years has revealed essentially two main insights: First of all, as it turns out, it is in fact the metaphysical grounding of the problems involved that might prove helpful for achieving basic progress. Hence, it is thus possible to give a new modern meaning to formerly purely philosophical attitudes traditionally derived from a line of thought associated with what Schelling used to call “speculative physics”.  On the other hand, recent results on the physical aspects of energy and information  and their discursive representation  display clearly the mediated nature of the categories of cognition and communication on the most fundamental level of reflexion. Hence, it can be shown that it is the concept of “evolutionary system” that opens up the epistemological field of possibilities once it is chosen as a leading paradigm itself.

Rainer E. Zimmermann, ist Professor für Philosophie an der Hochschule München, zudem Life Member of Clare Hall, Cambridge (UK), sowie gewähltes Mitglied der Internationalen Akademie für kybernetische und Systemwissenschaften (iascys) Wien. Um die 350 Publikationen , darunter 20 Bücher.

6.12. (new date)
Karolina Safarzynska
The Coevolution of Institutions and Environment

We propose a model of multi level (group) selection in the presence of climate variability, where environment and culture coevolve. The model describes a population subdivided into groups, each with access to a renewable resource. Individuals employ different harvesting strategies: defectors harvest more resources than cooperators and punishers. In groups with many defectors, resource extraction may exceed the level of sustainable harvests, causing resource exhaustion. Weather shocks accelerate resource scarcity and eliminate groups with many defectors. The model is used to study conditions under which resource conservation evolves. Conservation is costly but enhances group’s chances of survival. We study conditions under which environmental crises enhance the evolution of cooperation. We examine how between-group interactions such as resource-conflict and harvest-sharing affect the probability of resource exhaustion.

Karolina Safarzynska works as an assistant professor at the Institute of the Environment and Regional Development at WU Vienna University of Economics and Business. Her research interests concern evolutionary-economic modeling, sustainable development, technological change, complexity, and environment-economy coevolution. She has published several articles on these issues.

10.1. 2013
Manfred Füllsack
“Ententionality”, Emergence and the Observer

A Review of Deacon’s “Incomplete Nature” on the Background of Suggestions by Mark Bedau and Heinz von Foerster

This presentation will discuss implications of the recent proposal of Terrence Deacon to unify physical and human sciences by focusing on the constraints of matter – “the absent rather than the present” – thereby resorting to the emergence of morphodynamic from thermodynamic, and teleodynamic from morphodynamic processes. Deacon’s proposal will be reviewed on the background of Mark Bedau’s suggestion to define (weak) emergence in respect to computer-based simulation. And it will be questioned in regard to Heinz von Foerster’s invitation to consider the observer in each conception with aspiration to a Theory of Everything.

Manfred Füllsack is Professor for Systems Sciences at the University of Graz, concerned with theory and simulation of complex systems, in particular networks, and with the epistemology of productivity and sustainability.

24. 1. 2013
Wolfgang Hofkirchner
Emergent Information. The Quest for a Unified Theory

The talk will deal with an attempt to cast a framework for a unified theory of information. That framework is based upon systems thinking, in particular, on the concept of “evolutionary system”. It will be demonstrated that every evolutionary system can be regarded as an agent that is capable of generating as well as utilising information. Information is then a relation that is actualised by an evolutionary system relating a perturbation that occurs to a system to a change in the system’s structure, state or behaviour. Such a definition can include semiotic concepts, in particular, those of C. S. Peirce. Emergence is shown as a sine qua non for the existence of information.

Wolfgang Hofkirchner is Associate Professor for Technology Assessment at the Vienna University of Technology. He is heading the Unified Theory of Information Research Group, the Bertalanffy Center for the Study of Systems Science and President Elect of the International Society for Information Studies. His focus is on a theory that comprises information, information technology and information society. A book with the title “Emergent Information” is to be published at the end of 2012 (World Scientific).

All talks take place in the Institut für Wissenschaft und Kunst (IWK), 9. Bergasse 17,  19h c.t.

Programm für Sommersemester 2012

22.3. 2012

Florian Windhager

Existence Analytics. Ego, Komplexität und visuelle Analyse.

Das Forschungsfeld der Visual Analytics arbeitet an der Entwicklung von Methoden, um auf visueller Basis Erkenntnisse aus großen Mengen von komplexen und oftmals widersprüchlichen Daten zu gewinnen. Der Ansatz kombiniert die Stärken der computerbasierten Datenanalyse mit den hervorragenden Fähigkeiten der menschlichen Wahrnehmung, Muster oder Trends optisch zu erfassen.

Mit Blick auf die Ergebnisse eines Forschungsprojekts zur dynamischen Netzwerkanalyse (ViENA) sondiert der Vortrag assoziativ Möglichkeiten und Grenzen der visuellen Analyse von komplexen anthropogenen Räumen. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei der dynamischen Lokalisierung und Analyse individueller Systeme (you are here) in den Makroszenarien der ‚Choreographie der Existenz‘ (Alan Pred).

Florian Windhager, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Kognition, Information und Management (KIM.research), Donau-Universität Krems. Studium der Philosophie, Psychologie und Soziologie an der Universität Wien. Forschungsbereiche: Wissensvisualisierung, Informationsdesign und dynamische Netzwerkanalyse. http://www.donau-uni.ac.at/opt/fdb/people/view/4294993455

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10.5.

Jürgen Pfeffer

The Importance of Local Clusters for the Diffusion of Opinions and Beliefs in Interpersonal Communication Networks

Opinions and beliefs are essential ingredients in the diffusion of innovation. We present a framework to model and simulate diffusion processes of opinions and beliefs in interpersonal communication networks. We introduce an algorithm to create stylized networks with attributes of real world interpersonal communication networks. We also introduce a simple, but expandable model for simulating the dynamics of the diffusion processes of opinions and beliefs. We apply network multi-agent simulations to show the importance of local clusters of connected agents for keeping opinions and beliefs endemic in a social system. We also argue that due to the structure of interpersonal networks, these local clusters have the capability to propagate opinions and ideas into the entire system.

Jürgen Pfeffer is a Post-Doctoral Associate at the School of Computer Science at Carnegie Mellon University, Pittsburgh, USA. His research focus is the dynamic analysis of large-scale real world networks.

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24.5.

Katja Mayer

“Matrizen analysieren, Graphen träumen”

Die Visualisierungen sozialer Netzwerke sind seit jeher wichtiger Bestandteil der sozialwissenschaftlichen Methode und ihrer Ausläufer. Der Vortrag wird einen Blick auf die Geschichte dieser Soziogramme werden, sowohl auf die Geschichte der Form des Knoten Kanten Diagramms, als auch auf die Geschichte ihrer Nutzung.

Katja Mayer unterrichtet am Institut für Wissenschaftsforschung und am Institut für Soziologie der Universität Wien, und arbeitet derzeit für die Präsidentin des European Research Council an der Analyse von Geistes- und Sozialwissenschaften in der Förderlandschaft.

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21.6.

Lukas Zenk

Dynamische Interaktionen: Die Evolution und Veränderung von interpersonaler Kommunikation

Bei den meisten Netzwerken werden Interaktionen zwischen Akteuren über eine längere Zeitdauer aggregiert und beispielsweise mit der Frage “Mit wem haben Sie in Ihrer Organisation in den letzten drei Monaten kommuniziert?” erhoben. Es werden dadurch wie bei einer Langzeitbelichtung wiederholende Interaktionen zwischen Menschen erfasst um soziale Muster visualisieren und analysieren zu können. Diese statischen Untersuchungen sind der Versuch komplexe dynamische Netzwerke zu reduzieren, um sie in einer zeitlosen Dimension zu analysieren.

Akteure interagieren jedoch über die Zeit: A spricht mit B, danach sendet B ein email an C usw. Dynamische Interaktionen stellen insofern die tatsächlich ablaufenden interpersonalen Kommunikationen dar, durch die soziale Muster erst über die Zeit emergieren. In dem Vortrag werden neueren Konzepte dynamischer Netzwerkanalysen vorgestellt und anhand eines Beispiels von virtueller Team-Kommunikation demonstriert.

Lukas Zenk, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department für Wissens- und Kommunikationsmanagement, Donau-Universität Krems. Individuelles Diplomstudium in Wirtschaftsinformatik, Soziologie und Psychologie, Promotion in Wirtschaftsinformatik (“Dynamische Team-Netzwerke und Performance”).

Programm für Wintersemester 2011/12

Donnerstag, 10. November 2011, 19h
Peter Csermely (Budapest)
Krisenbewältigung und „schwache Verbindungen“: Was können wir von biologischen Netzwerken lernen? (Vortrag in englischer Sprache)
!!! Der Vortrag findet im Institut der Complex System Research Group an der Medizinischen Universität statt: Wien 9, Spitalgasse 23, Bauteil 88, 2. Stock (Lageplan) !!!

Ausgehend von Beispielen wie dem der Krisenbewältigungsstrategien von Hefezellen wird dieser Vortrag die Möglichkeiten komplexer, aber nicht nur biologischer Netzwerke thematisieren, auf Störungen und kritische Umweltveränderungen zu reagieren. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Funktion inter-modularer Verbindungen, die verschiedene Netzwerkteile im Vergleich zu den „stärkeren“ intra-modularen Bindungen eher „schwach“, aber dafür global verbinden, auf der Funktion so genannter „weak links“ also. Die Struktur der Protein-Protein-Interaktionsnetzwerke der Hefezelle zeigt zum Beispiel, dass diese „schwachen Verbindungen“ bei Stress schnell gelöst werden und damit der Zelle erlauben, unterschiedliche Adaptionsstrategien zu erkunden. Den „schwachen Verbindungen“ kommt damit die Funktion „kreativer Elemente“ zu, die mit steigender Komplexität des Systems an Relevanz gewinnen und sich damit als generelle Überlebens- und Krisenbewältigungsmittel darstellen.

(Für mehr Details siehe: Vortragstitel und Abstract auf Englisch)

Donnerstag, 24. November 2011, 19h
Eva Buchinger / Michael Barber (Wien)
Luhmann angewandt: Kontingenz, Erwartung und Lernen in konzeptueller (und mathematischer) Modellierung

Ort: Institut für Wissenschaft und Kunst (IWK), 9. Berggasse 17

Der Nutzen und die Anwendbarkeit des Autopoiese-Konzeptes der Theorie sozialer Systeme von Niklas Luhmann wird immer wieder in Frage gestellt. In diesem Vortrag sollen die Grenzen und Möglichkeiten der Anwendbarkeit dieses Konzeptes („Luhmann Applied“) diskutiert werden. Dies geschieht anhand von Modell-Beispielen entlang des Themas „Lernen“. Einleitend wird das Autopoiese-Konzept mit seinen Konstituenten „Selbstreferenz & Fremdreferenz“ und „Erwartungs-Erwartungen“ dargestellt.

Donnerstag, 1. 12. 2011, 19h
Rudolf Hanel (Wien)
Genetische Regulationsnetzwerke – Ein einfaches Modell zwischen Nützlichkeit und Adäquanz

Ort: Institut für Wissenschaft und Kunst (IWK), 9. Berggasse 17

Biologie und Medizin stehen vor zunehmend komplexen Herausforderungen, die ohne adäquate quantitative Beschreibungen der intra/inter-zellulären regulativen Mechanismen und deren systemischen Eigenschaften nicht zu meistern sind. Quantitative Modelle müssen dabei einen schmalen Pfad zwischen empirischer Nützlichkeit und systemischer Adäquanz finden, um einerseits die Extraktion regulativer Strukturen aus experimentellen Daten zu erlauben, andererseits systemische Reaktionen auf variable Randbedingungen adäquat zu beschreiben. Letzteres umfasst „selbstorganisiert stabile Dynamiken“, „Differenzierbarkeit“ (die Fähigkeit ein und desselben Systems, in verschiedenen Modi zu operieren) und „alternierende Aktivitäten“ biochemischer Agenten.

Ein gewisser Typ „stückweise linearer Modelle“ besitzt all diese gewünschten Eigenschaften und bietet sich daher zur systematischen Analyse der fundamental nicht-linearen Landschaft genetischer Regulationsmechanismen an. Dieser Modelltyp verdeutlicht dabei auch die Relevanz der häufig vernachlässigten Variabilität von „decay rates“ biochemischer Agenten (e.g. mRNA, Proteine) und deren Kontrolle (e.g. Ubiquitin) für das systemische Verständnis von Zelldifferentiation.

Donnerstag 19. 1. 2012, 19h (Wien)
Konrad Mönks
Emergenz und Evolution in der Biologie: eine Philosophische Perspektive.

Ort: Institut für Wissenschaft und Kunst (IWK), 9. Berggasse 17

Die Theorie natürlicher Selektion kann zu Recht als die umfassendste Theorie bezeichnet werden, die die moderne Biologie zu bieten hat. Um so wichtiger ist es zu verstehen, welche Aspekte des Lebens (im biologischen Sinne) und der Evolution natürliche Selektion erklären kann bzw. soll und welche nicht. Insbesondere das immer wiederkehrende Phänomen der Emergenz, d.h. die selbständige Entstehung funktionaler Einheiten, scheint durch natürliche Selektion alleine nur unzureichend erklärt.

Um das Verhältnis von Emergenz und Evolution zu konkretisieren werden einige ausgewählte Diskussionen aus der Philosophie der Biologie aufgegriffen. Zentrale Themenkomplexe sind dabei die „level of selection“-Debatte,  der Adaptionismus und das Problem der Modularität. Grundsätzlich steht hierbei weniger die Diskussion möglicher Lösungen im Vordergrund als vielmehr der Versuch zu einer klaren Beschreibung des Problems zu gelangen.

Biographien:

Peter Csermely, Biochemiker und Netzwerkforscher, Prof. für Biochemie an der Semmelweis Universität in Budapest, Mitglied der ungarischen Akademie der Wissenschaften und des Weisenrates des ungarischen Präsidenten, Forschungsbereiche: molekulare Chaperons, Stress, Alterung, Netzwerke; Zahlreiche internationale Publikationen, Bücher u.a.: Weak Links (2006, Paperback: 2009), http://www.linkgroup.hu/petercsermely.php

Rudolf Hanel, Physiker und Komplexitätsforscher, Mitarbeiter in der Complex System Research Group der Medizinischen Universität Wien, Zahlreiche Publikationen im Spektrum von statistischer und theoretischer Physik über medizinische Abbildungsverfahren bis hin zu Robotics und zur Evolution komplexer Systeme, Interessensbereiche: Nicht-Gleichgewichtsprozesse und ihre thermodynamischen Eigenschaften, Phasenübergänge und „Tipping Point“-Phänomene, zB. in Phasen „kreativer Zerstörung“ in der Evolution komplexer Nicht-Gleichgewichts-Systeme. http://www.complex-systems.meduniwien.ac.at/people/rhanel/

Eva Buchinger, Researcher und Projektleiterin im “Foresight & Policy Development Department” des Austrian Institute of Technology (AIT). Sie studierte Philosophie, Geschichte und Soziologie an der Universität Wien und beschäftigt sich als graduierte Soziologin seit 1986 mit dem Thema Innovation. Ihre Forschung konzentriert sich auf ökonomische, ökologische und soziale Aspekte der Steuerung technischer Entwicklung auf betrieblicher und gesamtgesellschaftlicher Ebene. Den theoretischen Hintergrund bilden dabei die Theorie sozialer Systeme und die Evolutionäre Ökonomie. Gegenwärtig leitet sie Projekte zu „Innovation und Nachhaltigkeit: Untersuchung der Auswirkungen der Kyoto Instrumente auf Innovation in Österreich“ und zu „Innovationsfördernde öffentliche Beschaffung: Strategien und Handlungsoptionen anhand der Beispiele Energie und Verkehr“. http://www.soqua.net/start.asp?ID=222

Michael Barber ist ausgebildeter Physiker (B.S. an der Michigan Technological University und Ph.D. an der Washington University). Einer seiner Schwerpunkte während des Studiums war die Untersuchung und Analyse von neuronalen Netzwerken (Titel der Dissertation: Studies in Neural Networks: Neural Belief Networks and Synapse Elimination). Michael Barber ist seit 2006 Wissenschaftler im Foresight & Policy Development Department des Austrian Institute of Technology (AIT). Davor war er Gastwissenschaftler am Zentrum für Mathematische Wissenschaften an der Universität Madeira und postdoctoral member des Graduiertenkolleg Azentrische Kristalle am Institut für theoretische Physik der Universität zu Köln. Seine aktuellen Forschungssinteressen umfassen Methoden der statistischen Physik, komplexe Systeme, machine learning und Struktur und Funktion von Netzwerksystemen.

Konrad Mönks, MMag., wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Emergentec Biodevelopment, Studium der Biologie, Computerwissenschaften, Linguistik und Philosophie an der Technischen Universität und der Universität Wien, Forschungsinteressen: biologische Netzwerke, biologische Einheiten und deren Epistemologie.

Programm für Sommersemester 2011

Donnerstag, 10. März, 19.00 Uhr:
Thomas Fent (Wien):
Demografie und agentenbasierte Modellierung
Demografische Prozesse wie z.B. Partnerwahl, Heirat, Kinderwunsch und Fertilität werden maßgeblich durch soziale Interaktionen und soziales Lernen beeinflusst. Dennoch werden in der Demografie soziale Netzwerke und die über soziale Netzwerke wirkenden Einflussmechanismen in vielen empirischen Studien vernachlässigt. Im Rahmen dieses Vortrages möchte ich zeigen, wie agentenbasierte Modelle den Einfluss von sozialen Netzwerken auf demografische Prozesse berücksichtigen können.

Thomas Fent ist Bevölkerungsökonom am Institut für Demographie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Wittgenstein Centre for Demography and Global Human Capital. Er studierte Technische Mathematik/Wirtschaftsmathematik an der Technischen Universität Wien und Betriebswirtschaftslehre an der Noordelijke Hogeschool Leeuwarden. Seine Forschungsschwerpunkte sind Altern, Produktivität und Wirtschaftswachstum sowie soziale Netzwerke, soziale Interaktionen und demografisches Verhalten.

Die Folien des Vortrags können hier heruntergeladen werden: FOLIEN DOWNLOAD

Donnerstag, 7. April, 19.00 Uhr:
Stefanie Widder (Wien):
Netzwerk-Motive und Evolution

Regulatorische Interaktionen von Genen lassen sich als sogenannte Gen-Regulations-Netzwerke (GRN) darstellen. Das sind Graphen, deren Knoten Gene und deren Kanten die Interaktion zwischen ihnen repräsentieren und die, im maximalen (hypothetischen) Falle, alle regulatorischen Kontakte einer Zelle darstellen. Solche Netze beschreiben die Maschinerie des zellulären Lebens und implementieren u.a. Entscheidungsvorgänge und Informations-Prozessierung. Die statistische Analyse dieser Objekte hat gezeigt, dass verschiedene kleine Submuster, sogenannte Motive mit einer erhöhten Häufigkeit (gemessen am Zufallsgraphen nach Erdös-Renyi) in GRNs vorkommen. Im Speziellen weist der Feed-Forward Loop (FFL), eine Klasse von Motiven, die durch die Verlinkung von 3 Genen zustande kommt, ein auffälliges Verteilungsmuster in natürlichen Systemen auf. Es scheint eine systematische Überrepräsentation von einigen Sub-Motiven dieser Klasse zu geben. Wir glauben nun dieses Verteilungsmuster unter Zuhilfenahme der Motivfunktion, der Plastizität und der Evolvierbarkeit dieser Funktion reproduzieren zu können. Wir haben dazu die gesamte Motiv-Funktions-Landschaft analysiert und kommen zu dem Schluss, dass die Häufigkeit der verschiedenen FFLs mit deren intrinsischer Kapazität zur Implementierung eines Repertoires verschiedener Funktionen, kurz mit deren intrinsischer Plastizität und deren daraus resultierenden Evolvierbarkeit korreliert.

Stefanie Widder (Dr. Mag. rer. nat.) ist Systembiologin und Univ. Ass. an der Universität Wien, Department f. Computational Systems Biology. Sie arbeitet im Bereich theoretische Chemie in Wien und Barcelona, zurzeit in der Gruppe von Thomas Rattei an der Uni Wien.

Donnerstag, 5. Mai, 19.00 Uhr:
Markus F. Peschl (Wien):

Innovation und Wissensgenerierung ermöglichen. On the Design of Enabling Spaces

In diesem Vortrag wird das Konzept der Enabling Spaces präsentiert. Also Räume, die das Generieren und Hervorbringen des (radikal) Neuen ermöglichen—wobei Räume nicht nur architektonisch/physisch zu verstehen sind, sondern ebenso eine soziale, kognitive, emotionale, epistemologische, organisationale/kultutrelle, technologische, etc. Dimension beinhalten. Die Herausforderung besteht darin, diese Dimensionen nicht isoliert zu sehen, sondern sie zu einem funktionierenden Ganzen zu integrieren. Ausgangspunkt dieses Ansatzes sind immer die Wissens-, Innovations- & Kernprozesse einer/s Organisation/Systems, die in einem komplexen Prozess zu Designpatterns (cf. C.Alexander) verdichtet werden; diese dienen als Grundlage für einen interdisziplinären Designprozess, in dem gemeinsam mit Architekten/innen, Personen aus dem Design Thinking, Soziologen/innen, etc. ein konkreter integrierter Enabling Space entsteht.

Diese Räume werden also nicht primär nach ästhetischen oder rein ökonomischen Kriterien, sondern auf der Basis von Wissens- & Innovationsprozessen, die in jedem Detail dieses Enabling Spaces verkörpert sind, gestaltet. Neben den theoretischen Grundlagen, wird auch eine Auswahl an Projekten, die mit diesem Ansatz gemeinsam mit Architekten realisiert wurden (office organization & design, Neuplanung einer Universität, Ausstellungsdesign, Learning environment design, etc…), präsentiert.

Markus F. Peschl ist Professor für Cognitive Science und Philosophy of Science am Institut für Philosophie, Research Group Philosophy of Science: Cultures and Technologies of Knowledge, an der Universität Wien. Er forschte zwei Jahre an der University of California in San Diego und 1/2 year an der University of Sussex. Seine Forschungsinteressen gelten Fragen der Kreation, Innovation und Repräsentation von Wissen in natürlichen und künstlichen kognitiven (neuronalen) Systemen, in der Wissenschaft, in Organisationen und bildungstheoretischen Settings wie auch im Kontext von Wissenstechnologien und ihrer Einbettung in soziale Systeme.

Donnerstag, 9. Juni, 19.00 Uhr:
Präsentation des Buches “Gleichzeitige Ungleichzeitigkeiten. Eine Einführung in die Komplexitätsforschung (2011 VS-Verlag)”. Der Autor stellt Themen aus dem Buch vor und diskutiert mit Gästen.

Donnerstag 16.6.2011
Manuel Wäckerle (Wien)
Evolution und Komplexität in der Ökonomie

Die evolutionäre Ökonomie gilt seit ca. 30 Jahren als etablierte, eigenständige Sub-Disziplin der ökonomischen Theorie. Im Gegensatz zur neo-klassischen ökonomischen Lehre wird Wandel in ihr endogen erklärt, das heißt die Wirtschaft wird als ein sich kontinuierlich selbst-transformierendes System verstanden. Dies legt einen Paradigmenwechsel vom mechanistischen/Newtonschen Weltbild hin zu einem evolutions- und komplexitätstheoretisch fundierten Weltbild nahe. Orientiert an diesen beiden ‘Mastertheorien’ wird der Vortrag zum einen das Verhältnis zwischen Evolution und Komplexität und ihre Eignung als Analogie oder Ontologie in der Ökonomie hinterfragen. Zum zweiten wird er die methodologische Bedeutung lokaler Regeln im Hinblick auf universale Gesetze in der ökonomischen Theorie, sowie in Lehre und Praxis thematisieren und im Hinblick darauf die Anwendung neuerer formaler Methoden (zB: Agenten-basierte Modellierung, dynamische soziale Netzwerkanalyse) in der Ökonomie diskutieren.

Manuel Wäckerle (Mag. Dr. rer.soc.oec) ist Projektassistent in der Forschungsgruppe Ökonomie an der Technischen Universität Wien. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der evolutionären, institutionellen Ökonomie sowie in der Politischen Ökonomie.

Nähere Informationen dazu finden sich auch unter http://www.univie.ac.at/iwk/ak.html#simulation

Programm für das Wintersemester 2010/11

Donnerstag, 14.10., 19.00 Uhr
Gabriele Boleloucky-Bolen (Wien):

Zur Emergenz von Bewusstsein. Die Funktion der Gefühle im systemtheoretisch betrachteten Prozess der Bewusstseinsbildung

Donnerstag, 11.11., 19.00 Uhr
Thomas Rattei (Dresden/Wien):

Computer-Modelle lebender Zellen: Realität oder Fiktion?

Donnerstag, 13.1., 19.00 Uhr
Carlos Zednik (Bloomington/Wien):

Komplexe Systeme und mechanistische Erklärungen

Donnerstag, 20.1., 19.00 Uhr
Stefan Thurner (Wien):
Die Wissenschaft Komplexer Systeme an der Medizinischen Universität Wien

Treffen am 11.3.2010

Donnerstag, 11. März, 19.00 Uhr
Michael Bachhofer, Martin Wildenberg (Wien):
Fuzzy Cognitive Mapping (FCM)
Eine Fuzzy Cognitive Map ist ein semi-qualitatives Systemmodell, welches auf der Graphentheorie sowie auf Fuzzy Logic basiert und kausale Zusammenhänge in Form eines Netzwerks zeigt. Die Methode wurde 1986 von Bart Kosko entwickelt, um kognitive Modelle oder Karten mathematisch berechnen zu können und Simulationen laufen zu lassen, welche als Resultate Trends zeigen.
Besonders geeignet scheint FCM für die Modellierung biologischer bzw. natürlicher Systeme, die sich eher mit Fuzzy Logic als mit bivalenter Logik beschreiben lassen, weil die meisten natürlichen Phänomene graduell sind.
Die Vortragenden sind Mitbegründer des Projekts „FCMapper“, zu dem sich Informationen unter www.FCMappers.net finden.

Programm für Sommersemester 2010

Dienstag, 13. April, 19.00 Uhr
Sebastian Vehlken (Wien):
Synchronschwimmen. Über das Medien-Werden von Schwärmen.
Schwärme oszillieren zwischen Verteilung und Verdichtung, zwischen Vielheit und Einheit. Aus der Ferne scheinen sie als Gesamtheit erfassbar, ohne dass dadurch auf das Verhalten einzelner Schwarm-Individuen rückgeschlossen werden könnte. Und je näher man ihnen kommt, je analytischer der Blick auf sie wird, desto mehr stört ihr Bewegungsrauschen den Zugang zu einem Wissen über ihre Operationsweisen. In der Mediengeschichte biologischer Schwarmforschungen scheitern seit 1900 verschiedenste wissenschaftlich-apparative Zugänge am Nicht-Objekt Schwarm. Erst indem Schwärme als dynamische Systeme seit den 1990ern zu einem Einsatzgebiet für Computersimulationen und deren visuelle Synthetisierungen werden, wird der Zusammenhang ihrer lokalen und globalen Dynamiken klarer. In Computeranimationen kreuzt sich dabei eine Informatisierung der Biologie mit einer gleichzeitigen Biologisierung der Informatik: Während künstliche Multiagentensysteme neue Zugänge zu biologischen Schwärmen eröffnen, orientieren sich Programmierparadigmen zunehmend am Relationen-Wissen der Biologie. Diese gleichzeitige Operationalisierung von und das Operieren mit Schwärmen verdichtet ihr Rauschen zu Wissens-Figuren.

Donnerstag, 6. Mai, 19.00 Uhr
Volker Hafner (Wien):
Sinnverlust durch Komplexitätsreduktion
Die Auswirkungen des technischen Fortschritts auf das Technokratie-Tabu in Politik und Recht
Die Themenkomplexe „Recht der Gesellschaft” und „Politik der Gesellschaft” scheinen der Möglichkeit der Simulation komplexer Systeme Grenzen zu setzen. Insbesondere ethisch begründete Vorbehalte gegen den Einsatz von Technik zur Steuerung, aber auch gegen die analytische Erklärung dieser sozialen Systeme lassen sich ausmachen. Besteht hier ein „tatsächlich unüberwindbares Komplexitätsgefälle“, insbesondere in Hinblick auf soziale Systeme, für die ergebnisoffene Verfahren konstitutiv sind? Und wie steht es mit überzogenen Selbstbeschränkungen seitens der Politik und des Rechts, die diese Systeme – etwa gegenüber Organisationen der Wirtschaft – strukturell zu schwächen scheinen?

Donnerstag, 27. Mai, 19.00 Uhr
Roman Seidl (Wien):
Gentrification und ihre Modellierung
Der Einsatz von Mikro-Simulationsmodellen zur Untersuchung sozial-räumlicher Prozesse ist relativ neu. Was können solche Modelle in diesem Bereich leisten? Dieser Frage soll anhand der Untersuchung von Gentrification-Modellen nachgegangen werden.

Donnerstag, 24. Juni, 19.00 Uhr
Peter Fleissner, Manfred Füllsack (Wien):
Widerspiegelung versus Arbitrarität
Eine – mit Simulationen unterlegte – Debatte
Mapping, das Abbilden und produktive Nutzen von Regelmäßigkeiten in natürlichen, sozialen und technischen Prozessen, scheint eine Voraussetzung für die Darstellung von emergenten Prozessen zu sein. Es stellt sich die Frage, ob und unter welchen Bedingungen dieses Mapping eher den Charakter einer Abbildung besitzt, die auf einer „Ähnlichkeit“ mit dem Abzubildendem beruht, oder eher einer „arbiträren“, also willkürlichen Darstellung, die keinen Zusammenhang von Abzubildendem und Abbild vermuten lässt.
Dieser im Grunde philosophischen, aber für viele angewandte Probleme der Komplexitätsbearbeitung nicht unbedeutenden Frage soll diskursiv und mithilfe von Computersimulationen nachgegangen werden.

Referenten:
Bachhofer, Michael:  studierte Elektrotechnik, Völkerkunde und Architektur und schloss 2008 sein Studium der Ökologie mit Schwerpunk Ethnomedizin ab. Derzeit ist er auf der Suche nach einer PhD-Stelle, die ihm die Möglichkeit bietet, sich weiter mit Methoden wie SNA und FCM in einem interdisziplinären Umfeld zu befassen. Er arbeitet als freiberuflicher EDV und IT Dienstleister.

Fleissner, Peter:  geboren 1944, seit 2006 im (Un)Ruhestand von der TU Wien, wo er von 1990 bis 2006 als Ordinarius für Sozialkybernetik tätig war. Arbeitsgebiete: Informationsgesellschaft, Arbeitswerttheorie, mathematische Simulationsmodelle. Weitere Informationen unter: http://members.chello.at/gre/fleissner/default.htm.

Füllsack, Manfred : Dozent am Institut für Philosophie der Universität Wien und beschäftigt sich u.a. mit der Theorie komplexer Systeme, mit Multi-Agentensimulationen, Netzwerktheorien und dem Phänomenbereich Arbeit. Informationen unter: http://homepage.univie.ac.at/manfred.fuellsack

Hafner, Volker: Politikwissenschafter und derzeit Dissertant am Institut für Philosophie in Wien. Thema der Dissertation ist die Funktion der Erwartungssicherheit in der Weltgesellschaft. Forschungsschwerpunkte: Theorie funktionaler Differenzierung, Theorie der Weltgesellschaft, Organisationstheorie und Medientheorie.

Seidl, Roman: hat als Softwareentwickler in unterschiedlichen Projekten gearbeitet und geforscht und danach Raumplanung und Raumordnung an der TU Wien studiert. Sein Interesse gilt Transformationsprozessen in Städten und Regionen und räumlichen Simulationsverfahren und deren Anwendung.

Vehlken, Sebastian: seit 2007 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Epistemologie und Philosophie Digitaler Medien des Instituts für Philosophie der Universität Wien. Er studierte Film- und Fernsehwissenschaften, Publizistik und Wirtschaftswissenschaft in Bochum und  Media Studies in Perth. 2002 wurde er mit dem 3. Preis des Deutschen Studienpreises der Körber-Stiftung ausgezeichnet. 2005 bis 2007 war er DFG-Stipendiat im GK Mediale Historiographien in Weimar. Er arbeitet er an einem Dissertationsprojekt mit dem Titel Schwärme. Medialitäten und Politiken der Unschärfe. Weitere Arbeitsschwerpunkte sind die Theorie und Geschichte Digitaler Medien, Medien in der Biologie, und die Epistemologie der Computersimulation.

Wildenberg, Martin: studierte Ökologie an der Universität Wien und befasste sich in seiner Dissertation am Institut für Soziale Ökologie (IFF) mit der Veränderung von Sozial-Ökologischen Systemen. Seit Beginn 2010 arbeitet er für Global 2000 an der Entwicklung eines Nachhaltigkeitslabels. Darüber hinaus liegt sein Arbeitsschwerpunkte im Bereich des Schutzes von Biodiversität und im Management natürlicher Ressourcen mit dem Fokus auf partizipative Methoden und Wissenstransfer.

Treffen am 28.01.2010

Das letzte Treffen war am Donnerstag den 28.01.2010.

Wolfgang Radax hat über <em>agent-based modelling</em> am Beispiel von <em>Repast 3.1</em> und <em>Repast Simphony</em> vorgetragen.

Treffen am 10.12.2009

Am 10.12.2009 fand das zweite Treffen der Diskussionsgruppe statt, bei welchem die Ansätze Systemdynamik und agent-based modelling vorgestellt wurden.

Peter Fleissner hielt einen kurzen Vortrag über unterschiedliche Sichtweisen von Modellbildung und Simulation. Im Anschluss daran gab er eine Einführung in die Grundsätze und Geschichte der Systemdynamik (Forrester) und der Simulation. Die Folien des Vortrags können hier runtergeladen werden: vortrag_fleissner_dezember_2009. Ein Teil des Vortrags wird noch heuer als Artikel publiziert und wurde freundlicherweise von Prof. Fleissner ebenfalls hier zur Verfügung gestellt: mathematical_modeling_and_computer_simulation
Im dritten Teil seines Vortrags führte er die Umsetzung des Lotka-Volterra Räuber-Beute Modells in STELLA vor.

Bernhard Rengs hielt einen Vortrag über die Grundlagen von agent-based modelling, dabei ging er speziell darauf ein was diese von Systemdynamik-Ansätzen unterscheidet.
Im zweiten Teil des Vortrags wurde ein Überblick über die Hauptkomponenten sowie Vorteile und Nachteile von Netlogo gegeben. Netlogo ermöglich die schnelle Umsetzung von zellulären Automaten (CA), Netzwerken, 2-3 dimensionalen räumlichen agenten-basierten Modellen, sowie Systemdynamik Modellen. Einige technischen Vor- und Nachteile wurden dabei aus Zeitmangel übersprungen, können aber gut auf den Folien nachgelesen werden.  Die (um einige Diagramme) erweiterte Version der Folien zum Vortrag von Bernhard Rengs vom 10.12.2009 über agent-based Modelling und Netlogo kann hier runtergeladen werden: vortrag_rengs_dezember_2009.
Im dritten Teil des Vortrags wurde anhand des Räuber-Beute Modells ein Vergleichsprogramm in Netlogo vorgeführt. Dieses demonstrierte die Systemdynamik-Variante sowie eine daran angedockte agent-based Variante (welche jedoch nicht 1:1 vergleichbar ist). Netlogo ist academic-use freeware und kann hier runtergeladen werden: http://ccl.northwestern.edu/netlogo/. Das bei der Präsentation vorgeführte Programm kann man hier finden: wolf_sheep_predation_docked_with_grass

Da es bei beiden Vorträgen eine angeregte Diskussion gab, konnte der der Vortrag von Wolfgang Radax aus zeitlichen Gründen leider nicht mehr gehalten werden. Dieser wurde daher auf das nächste Treffen vertagt.

In der Diskussion wurde kurz das Modell “Evolution of Culture” (EVOC) von Liana Gabora angesprochen, das Agenten vorsieht, die mittels künstlicher neuronaler Netze lernen.  Informationen dazu finden sich unter https://people.ok.ubc.ca/lgabora/research.htm. Ein zusammenfassender Text findet sich unter http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.2390v1.pdf.