självorganisation

I system teori, självorganisation är en form av systemutvecklingen i vilket formning eller formning influenser emanerar från elementen i systemet självt. I processer för självorganisation uppnås strukturella ordningar eller mönsterbildning utan att detta bevisligen härrör från yttre (externt organiserade ) kontrollerande påverkan eller att kunna tilldelas linjärt till specifika orsaker. Självorganisation är en egenskap hos komplexa, dynamiska system som undersöks i synergetik - teorin om elementens interaktion. Med denna ofta spontana uppkomst av ordningsmönster från systemdynamiken talar man om uppkomst eller framväxande fenomen.

I politisk eller organisationsteoretisk användning beskriver självorganisation utformningen av levnadsvillkor enligt flexibla, självbestämda avtal och liknar begreppet autonomi . Den politiska eller organisatoriska användningen av ordet självorganisation är ofta felaktigt legitimerad med systemteoretiska och vetenskapliga skäl, men är inte direkt relaterad till dessa förklaringsmodeller.

Termen används specifikt för självorganiserande kort , en variant av de artificiella neurala nätverken .

egenskaper

När det gäller självorganisation kan man skilja mellan autogen (från egen styrka) och autonom (självbestämd) självorganisation:

Autogen självorganisation

1. Självreferens : Självorganiserande system refererar till sig själv och uppvisar en operativ sammanhållning. Med andra ord, "varje beteende i systemet verkar tillbaka på sig själv och blir utgångspunkten för ytterligare beteende", så det har en cirkulär effekt. Operativt slutna system agerar inte på grundval av yttre miljöpåverkan, utan snarare i enlighet med de former av informationsgenerering och behandling som har uppstått i dem, nästan "ur sig själva". Resultaten av intern behandling förändrar startförhållandena för efterföljande processer. Självreferens - och därmed informativ enhet - motsäger inte systemets energiska öppenhet.
2. Vägberoende : En utvecklingsväg som har tagits kan inte lämnas så lätt.
3. Obestämbarhet : Utvecklingsförloppet är i slutändan oförutsägbart. Obestämbarheten beror på tillfälligheter, en liten förändring av startförhållandena kan leda till helt andra vägar.

Autonom självorganisation

1. Autonomi : Självorganiserande system är autonoma när de relationer och interaktioner som definierar systemet som en enhet endast bestäms av själva systemet. Autonomi hänför sig bara till vissa kriterier, eftersom ett materiellt och energiskt utbytesförhållande med omgivningen fortsätter att existera. När det gäller vertikal autonomi är beslutsfriheten för underordnade enheter skarpt åtskilda. Med horisontell autonomi är områden på en nivå oberoende av varandra.
2. Centralisering och decentralisering: Delegeringen av beslutande befogenheter på den lägre nivån kallas decentralisering, medan beslutanderätten på den övre nivån delegeras av centralisering.
3. Redundans : I självorganiserande system finns det ingen grundläggande åtskillnad mellan att organisera, forma eller styra delar. Alla delar av systemet representerar potentiella konstruktörer. Flera områden kan göra samma sak, vilket skapar ett slags överskott (= redundans). Redundans kan öka autonomin eftersom det inte finns någon strikt arbetsfördelning.

berättelse

Begreppet självorganisation myntades på 1950-talet av Wesley A. Clark och Belmont G. Farley :

I sociala system kan man observera hur ordning - oberoende av en arrangörs handlingar - kommer ut ur själva systemet. Detta fenomen kallas självorganisation. Självorganisation är en term som är populär inte bara inom systemteori . Det är viktigt i både sociala och naturliga, fysiska, biologiska, kemiska eller ekonomiska system. Begreppet rådsdemokrati och dess socialpolitiska förhållningssätt förutsätter också att det handlingsutrymme som krävs för självorganisation måste bekämpas mot befintliga former av beslutsamhet utifrån . Enligt detta tillvägagångssätt kan människor bara ta sina liv i egna händer om de också kontrollerar produktionsmedlen och inte är föremål för hierarkiska organisationer.

Självorganisationens förhistoria eller förhistoria sträcker sig över perioden från den grekisk-romerska antiken till omkring mitten av 1900-talet. Även i det antika Grekland spekulerade filosofer om kaos och turbulens som orsak till ordning. I Aristoteles filosofi kan självorganisation också kallas enteleki . Isaac Newtons platoniskt orienterade naturfilosofi ( Philosophiae naturalis principia mathematica , 1687) antar redan i den första rörelselagen att materia är absolut passiv. Den kan därför inte självröra sig eller organisera sig själv. Aktiva orsaker till materiella förändringar är de immateriella "naturkrafterna". Inom naturvetenskapen under arton, nittonde och början av nittonhundratalet dominerade å andra sidan materialistiskt-mekanistiska tankesätt som också återspeglas i Darwins evolutionsteori . Den faktiska historien om utvecklingen av självorganisation börjar inte förrän under andra hälften av 1900-talet. Den relativt sena tidpunkten har flera orsaker: till en början förhindrade det rådande mekanistiska paradigmet den nödvändiga omprövningen och fenomen relaterade till självorganisation ignorerades. För närvarande är det ännu inte möjligt att tala om en teori om självorganiserande sociala system eller om empiriskt testade hypoteser .

Begreppet självorganisation har sin breda resonans tack vare dess universella tillämpbarhet.

Självorganisation i filosofi

Immanuel Kant introducerade begreppet självorganisation i sin kritik av domen 1790 för att karakterisera den levande sfären: ” Om man kallar detta en analog av konst säger man alldeles för lite om naturen och dess kapacitet i organiserade produkter ; för då föreställer man sig att konstnären (ett rimligt väsen) är utanför henne. Snarare organiserar den sig själv, och i varje art av sina organiserade produkter, enligt samma exemplar som helhet, men också med lämpliga avvikelser som självbevarelse kräver enligt omständigheterna. ”Detta ledde honom till insikten att mekanistisk fysik har förklarande gränser. Grundaren av den ”dynamiska naturfilosofin” och en av den tyska idealismens exponenter Friedrich Wilhelm Joseph Schelling tog upp Kants överväganden och utvidgade sitt självorganisationsbegrepp till en allmän naturfilosofi som också omfattar den oorganiska sfären. Genom att göra det insåg han att det inte är tillräckligt att bara fokusera på systemets självbevarande. Dessa borde snarare erkännas i sitt "första ursprung". En teori om ursprunglig självorganisation, som för honom i synnerhet var kopplad till livets första ursprung och med den ursprungliga uppkomsten av arter och släkten, får inte förutsätta processernas cirkularitet som vid ren självreproduktion. Den "dynamiska jämvikten" är också bara en produkt av en mer fördjupad process av natura naturans . Schellings naturfilosofi, som är kopplad till kosmogonin i Platons Timaeus , är därför i huvudsak en uppkomstteori. Heuser-Keßler visade att Kants begrepp om självorganisation har likheter med autopoiesis , medan Schellings undervisning visar kontaktpunkter med modernitetens fysiska självorganisationsteorier. Det visade också att Schellings begrepp om självorganisation är djupare grundat i filosofiska termer och därför inte bara är historiskt utan också för närvarande av systematisk relevans. Den användes därför av vetenskapliga representanter för självorganisationsteorier som t.ex. B. Manfred Eigen, Hermann Haken eller Ilya Prigogine blev inbjudna att förklara detta. Hennes arbete påverkade också Schelling -forskning i USA, Kanada och Australien. För att vidareutveckla sina avhandlingar forskade hon om matematikens historia på 1800-talet och insåg att Schellings teori om den självorganiserande principen hade en inverkan på utvecklingen av modern matematik i Tyskland.

Självorganisation i systemteori

Självorganisation är det spontana uppträdandet av nya, stabila, till synes effektiva strukturer och beteenden ( mönsterbildning ) i öppna system . Detta är system som är långt ifrån termodynamisk jämvikt, det vill säga att de utbyter energi, ämnen eller information med omvärlden. Självorganisation är emellertid allestädes närvarande även i exotermiska processer och processer i termisk jämvikt , i elementarpartiklarnas värld , fysik och kemi, i rymden under bildandet av stjärnor och planeter , i evolution , biologi upp till de ovan nämnda sociala System . Framväxande system uppstår naturligt från sina element genom interaktionerna mellan dem. Inom fysik och kemi är dessa direkt krafterna i naturlagarna. Förutom sina komplexa strukturer har systemen också nya egenskaper och funktioner som elementen inte har. Ett självorganiserat system ändrar sin grundstruktur beroende på dess utvecklingsprocess och dess omgivning . De interagerande deltagarna (element, systemkomponenter, agenter) agerar enligt enkla regler och skapar ordning ur kaos utan att behöva ha en vision om hela utvecklingen.

Ett enkelt fall av ( fysisk ) självorganisation är t.ex. B. utseende av konvektionsceller när vätskor upphettas ( Bénard -experiment ).

Begreppet självorganisation finns inom olika vetenskapsområden som t.ex. B. Kemi , biologi ( riktad vikning och associering av proteiner , helixbildning av DNA , ...), sociologi etc.

kriterier

För att kunna tala om självorganisation måste följande (ömsesidigt beroende) kriterier vara uppfyllda:

1. Utvecklingen av ett system till en rumsligt / tidsmässigt organiserad struktur utan externt ingripande
2. Den autonoma rörelsen i allt mindre områden i fasrummet (så kallade dragare )
3. Utvecklingen av korrelationer eller spatiotemporala mönster mellan tidigare oberoende variabler, vars utveckling endast påverkas av lokala regler

Självorganisation inom vetenskap och teknik

Det framväxande beteendet hos ett självorganiserande system visar ofta mycket bra egenskaper när det gäller skalbarhet och robusthet mot störande påverkan eller parameterändringar, varför självorganiserande system är väl lämpade som ett paradigm för framtida komplexa tekniska system. Det finns dock ingen enkel algoritm för att generera nödvändiga lokala regler för ett önskat globalt beteende. Exempelvis är tidigare metoder baserade på manuell prövning och fel och förväntar sig en grundläggande förståelse av systemet från ingenjören. Som ett annat alternativ kopieras ofta befintliga system i naturen, men detta förutsätter att det finns ett lämpligt exempel. Ett naturinspirerat exempel är användningen av en effekt som uppträder i naturen med så kallade krusmärken i sanddyner . Denna effekt används vid lagertillväxt . Kvantprickar växer så här.

Nuvarande forskning syftar till att tillämpa evolutionära algoritmer för att designa ett självorganiserande system.

Självorganisation inom företagsekonomi

Självorganisation i entreprenörsaktivitet flyttar en del av de hierarkiska funktionerna till arbetssystem för funktionellt underordnade organisationsenheter. Ett sådant tillvägagångssätt kräver ett paradigmskifte som utmanar alla inblandade.

Självorganisation i skola och klass

Under studentorienteringen har undervisningskoncept utvecklats sedan 1970-talet som uppmuntrar till självorganisation i elevgruppen. Begreppet kooperativt lärande bör nämnas här. Vidare, i inlärning genom undervisningsmetoden , behandlas klassen som ett ” neuralt nätverk ”. I analogi med neurala ensembler är målet att skapa stabila förbindelser mellan eleverna genom intensiva och långsiktiga interaktioner, så gruppen lär sig. Dessutom ska dessa "neurala nätverk" kollektivt konstruera kunskap .

Självorganisation i barn- och ungdomsarbete

Processer för ungdomlig självorganisation, som de kan ses, till exempel i självstyrda ungdomshus och ungdomsrum, representerar en central form av öppet barn- och ungdomsarbete där utbildningsspecialister antingen inte spelar någon roll eller bara fungerar som följeslagare, rådgivare eller moderatorer (t.ex. i konflikter mellan unga människor och deras miljö, som grannarna till det självorganiserade ungdomsrummet).

Under de senaste åren har termen självorganisation också i allt högre grad använts för teknik för produktion och modifiering av MEMS och NEMS , mer känd som bottom-up- processer. Här sker självorganisation på molekylär eller nanokristallin nivå och kan ske biologiskt, kemiskt eller fysiskt.

litteratur

• Elisabeth Göbel: Teori och utformning av självorganisation . Duncker och Humblot, Berlin 1998, ISBN 3-428-09434-4 .
• Andreas Dietrich: Självorganisation: Ledning ur ett holistiskt perspektiv . Tyska universitetet. -Verl., Gabler, Wiesbaden 2001, ISBN 3-8244-7406-9 .
• Rüdiger H. Jung : Självorganisation I: Helmut K. Anheier, Stefan Toepler, Regina List (red.): International Encyclopedia of Civil Society. Springer Science + Business Media LLC, New York 2010, ISBN 978-0-387-93996-4 , s. 1364-1370.
• Wolfgang Krohn , Günter Küppers : Självorganisation: Aspekter av en vetenskaplig revolution . Vieweg, Wiesbaden 1990, ISBN 3-528-06371-8 .
• Niklas Luhmann : Sociala system: kontur av en allmän teori . Suhrkamp, ​​Frankfurt 1987, ISBN 3-518-28266-2 .
• Rainer Paslack : Förhistorien till självorganisation: om arkeologin i ett vetenskapligt paradigm . Vieweg, Braunschweig 1991.
• Karl Schattenhofer: Självorganisation och grupp: utvecklings- och kontrollprocesser i grupper VS Verlag für Sozialwissenschaften, 1992, ISBN 3-531-12349-1 .

webb-länkar

• Herbert Hörz: ” Självorganisation av sociala system. En beteendemodell för att få frihet ” : Kapitel beteendemodell
• Självorganisation på Scholarpedia, skriven av Hermann Haken (fysiker) , grundaren av synergetik
• Självorganisation av stora organiska molekyler som visas i realtid med ett skanningstunnelmikroskop

Individuella bevis

1. ↑ Georg Schreyögg, Axel v. Werder: Kortfattad ordbok för företagsledning och organisation Schäfer-Poeschel Verlag, Stuttgart 2004.
2. ↑ Roth, Gerhard. Autopoiesis and Cognition: HR Maturanas teori och behovet av dess vidare utveckling. I SJ Schmidt (red.), Diskursen om radikal konstruktivism. Frankfurt a. M.: Suhrkamp 1987. s. 262.
3. ↑ Immanuel Kant, domskritik, Riga 1790, B 293.
4. ^ Friedrich Wilhelm Joseph Schelling, första utkastet till ett system för naturlig filosofi (1799), i: Werke, vol. 7, Stuttgart 2001, 63-271, här 78.
5. ^ Marie-Luise Heuser: Naturens produktivitet. Schellings naturfilosofi och det nya paradigmet för självorganisation inom naturvetenskapen. Duncker & Humblot, Berlin 1986, ISBN 3-428-06079-2 ; tillsammans med fysikerna för självorganisation: Marie-Luise Heuser: Schellings begrepp om självorganisering. I: R. Friedrich / A. Wunderlin (red.): Utveckling av dynamiska strukturer i komplexa system. Springer Proceedings in Physics, Springer, Berlin / Heidelberg / New York 1992, sid. 395-415; tillsammans med presidenten för International Schelling Society: Marie-Luise Heuser-Keßler / Wilhelm G. Jacobs: Schelling och självorganisation. Nya forskningsperspektiv. Duncker & Humblot, Berlin 1994, ISBN 3-428-08066-1 ; nyligen bland andra: Marie-Luise Heuser: Begrepp om självorganisation-autopoies och synergetik. I: Tatjana Petzer / Stephan Steiner (red.): Synergy. Kulturhistoria och kunskap om en tankefigur. Wilhelm Fink, Paderborn 2015.
6. ↑ Se till exempel Marie-Luise Heuser: Betydelsen av "Naturphilosophie" för Justus och Hermann Graßmann. I: Hans-Joachim Petsche (red.): From Past to Future: Graßmann's Work in Context. Birkhäuser, Basel / Boston / Berlin 2011, s. 49–60.
7. ↑ Günter Dedié: Naturlagarnas kraft. Framväxt och kollektiva förmågor från elementära partiklar till det mänskliga samhället. tredition 2014, ISBN 978-3-8495-7685-1 .
8. ↑ Robert B. Laughlin: Farväl till den universella formeln. Piper 2009, ISBN 978-3-492-25327-7 , s. 215-231.
9. ↑ DEMESOS - Designmetoder för självorganiserande system. Forskningsprojekt: DEMESOS - Designmetoder för självorganiserande system (webbarkiv från 8 februari 2014) , öppnat den 7 oktober 2020