Internet Publikation für Allgemeine und Integrative Psychotherapie
    (ISSN 1430-6972)
    IP-GIPT DAS=17.11.2002 Internet-Erstausgabe, letzte Änderung: 05.02.20
    Impressum: Diplom-PsychologInnen Irmgard Rathsmann-Sponsel und Dr. phil. Rudolf Sponsel
    Stubenlohstr. 20     D-91052 Erlangen * Mail: sekretariat@sgipt.org
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    Dynamische Systeme


    Schiepek, G. & Strunk, G. (1994). Dynamische Systeme - Grundlagen und Analysemethoden für Psychologen und Psychiater. Mit einem Vorw. von Uwe an der Heiden. - Heidelberg: 
    Asanger. [ISBN 3-89334-266-4]

    Inhaltsverzeichnis
    Glossar
    Leseprobe: Systemwissenschaftliches Forschungskonzept 
    Systemische Links (Auswahl)
    Querverweise

    Ein Buchhinweis von Rudolf Sponsel, Erlangen

     
    Inhaltsverzeichnis

    Vorwort  9
    Hinweise zu Funktion und Gebrauch des vorliegenden Büchleins  12

    1 Themen und Aufgabenstellungen systemwissenschaftlicher Ansätze in Psychologie und Psychiatrie 15

      1.1 Pathogenese 16
      1.2 Psychotherapie 18
      1.3 Mehrpersonensysteme 19
      1.4 Von Mikro- zu Makrosystemen  23
      1.5 Das Prinzip der Autonomie  25
      1.6 Der systemwissenschaftliche Ansatz: nicht alt und nicht Mode  28


    2 Das Verhältnis von Systemwissenschaft und systemischer Therapie  33

      2.1 Getrennte Welten? 33
      2.2 Merkmale systemorientierter Psychotherapie  34
      2.2.1 Berücksichtigung der Autonomie des intervenierten Systems  34
      2.2.2 Berücksichtigung der Eigendynamik des intervenierten Systems 35
      2.2.3 Berücksichtigung der System-Umwelt 36
      2.2.4 Die Veränderung konstruierter Wirklichkeiten 37
      2.2.5 Wechselseitiger Bezug zwischen Problem und interpersoneller Kommunikation  39


    3 Die Beschreibung dynamischer Systeme 41

      3.1 Deterministisches Chaos  42
      3.2 Beschreibungs- und Analysemethoden 49
      3.2.1 Modellierung und Simulation 51
      3.2.2 (x,t)-Diagramme  51
      3.2.3 Phasenräume und Attraktoren 53
      3.2.4 Poincaré-Schnitte und rekonstruierte Phasenräume 55
      3.2.5 Fraktale Dimensionalität  63
      3.2.5.1 Der Algorithmus zur Schätzung der Korrelationsdimension D2 nach Grassberger und Procaccia 63
      3.2.5.2 Probleme und Grenzen der Korrelationsdimensions - Schätzung 68
      3.2.5.3 Modifizierte und erweiterte Konzepte der Dimensionalität-Bestimmung 70
      3.2.5.4 Das Verfahren des punktbezogenen D2 (PD2) für dimensional nicht stationäre Zeitreihen 72
      3.2.6 Das Determiniertheitsmaß nach Kaplan und Glass 73
      3.2.7 K-Entropie 75
      3.2.8 Das Spektrum der Lyapunov-Exponenten 77
      3.3 Die Bedeutung der nichtlinearen Analyse dynamischer Prozesse 80


    4 Das Problem der Prognostizierbarkeit dynamischer Systeme  83
        4.1 Bedingungen für Prognosen  83
        4.2 Beispiele für Vorhersagen nichtlinearen Systemverhaltens 86

    5 Das systemwissenschaftliche Forschungskonzept  95

    Glossar 103
    Attraktor 105
    Bassin 107
    Chaos 107
    Computersimulation 109
    Deterministisches Chaos 110
    (x,t)-Diagramm 110
    Dimensionskonzepte 111
        Effektive Dimension 111
        Topologische Dimension 112
        Die Hausdorff-Besicovitch-Dimension 113
        Selbstähnlichkeitsdimension 116
        Box-Dimension 118
        Dimensionalität und Attraktoren 118
        Fraktale Dimension 120
    Dynamik 120
    Entropie 120
    Experiment 120
    Feigenbaumszenario 120
    Fixpunktattraktor 120
    Fraktal 121
    Gemischtes Feedback 123
    Grenzzyklus 123
    Iteration 124
    Kontrollparameter 128
    Kritische Fluktuationen, Kritische Instabilität 129
    Linearität 130
    Logistische Gleichung 130
    makroskopisches Chaos 130
    mikroskopisches Chaos 130
    Periodenverdopplung 131
    Phasenraum-Diagramme 132
    Phasenübergang 132
    Potentiallandschaft 133
    Räuber-Beute-Modelle 133
    Repellor 140
    Schmetterlingseffekt 140
    Selbstähnlichkeit 141
    Selbstorganisation, Fremdorganisation 142
    seltsamer Attraktorer 142
    Separatrix 143
    Spektralanalyse 143
    Strukturbild 146
    Symmetriebrechung 147
    Systeme, dissipative und konservative Systeme, offene und geschlossene Systeme 148
    Torusattraktor 149
    Trajektorie 150
    Transiente 150
    Verhulst-Map 150
    Zufallsrauschen 151

    Anhang
    Die Bamberg-Münster Studie:
    Psychotherapie-Prozeßforschung mittels Sequentieller Plananalyse 153

    Nachwort (Hermann Hesse) 163

    Literaturverzeichnis 165
    Sachwortverzeichnis 181
    Namenverzeichnis 191


    Leseprobe: Systemwissenschaftliches Forschungskonzept
     

    Im Idealfall gelingt es, die empirisch erfaßten dynamischen bzw. strukturellen Muster durch ein theoretisches Modell und dessen Simulation zu "erklären", d.h. zu reproduzieren bzw. zu prognostizieren - unter Berücksichtigung der in Kap. 4.1 genannten Einschränkungen.

    Wollte man eine Parallele zum Hempel-Oppenheim-Schema wissenschaftlicher Erklärungen herstellen (vgl. z.B. Westmeyer, 1990), so bestünde das Explanandum im quantitativ oder qualitativ erhobenen Verhalten eines empirischen Systems. Das Explanans setzt sich im HO-Schema aus Gesetzeshypothesen und Antezedensbedingungen zusammen, wobei die Gesetzeshypothesen durch die Gleichungen oder Produktionsregeln, also den "generativen Mechanismus" eines Simulationsmodells repräsentiert würden, und die Antezedensbcdingungen durch die Anfangswerte der Variablen, den laufenden Umweltinput und insbesondere - im Falle eines Gleichungssystems - durch die Werte der (Kontroll-)Parameter ihre Konkretisierung fänden. Die Analogie ist also durchaus eng. Je nachdem, ob ein Simulationsmodell mit generellem theoretischen Anspruch formuliert wurde oder primär der Einzelfallbeschreibung dient, findet sich in der systemwissenschaftlichen Methodologie auch die traditionelle Unterscheidung zwischen Nomothetik und Idiographik wieder. Es handelt sich hierbei m.E. eher um eine Unterscheidung hinsichtlich des Geltungsanpruchs eines Modells als um modellbautechnisch grundsätzlich andere Vorgehensweisen.

    Die in Abbildung 35 skizzierte systemwissenschaftliche Forschungsstrategie beinhaltet durchaus eine Reihe von Problemen. Zunächst ist die Auswahl geeigneter Indikatoren (Variablen) der Systemdynamik an die Frage geknüpft, inwieweit im psychologischen Bereich hochfrequente Messungen gelingen und welche speziellen Meßprobleme bzw. Meßfehler hierbei auftreten (z.B. bei subjektiven Daten: kontinuierliche Verschiebung des inneren Bezugssystems). Zudem sind bei multivariaten Erhebungen Daten unterschiedlicher Qualität und unterschiedlichen Auflösungsgrades miteinander in Beziehung zu setzen. Gefragt wäre eine eigene Meßtheorie für bio- psycho- soziale dynamische Systeme.

    Des weiteren stellt sich das Grundsatzproblem der Validierbarkeit von Simulationen. Gerade für chaotische Prozesse läßt sich die Reproduktionsgenauigkeit einer empirischen durch eine simulierte Zeitreihe nicht durch Ähnlichkeitsvergleiche im Verlaufsdetail vornehmen. Ähnlichkeitsvergleiche sind allenfalls auf der Ebene des Attraktors möglich, z.B. über Kennwerte der fraktalen Dimensionalität, der Entropie oder über das Spektrum der Lyapunov-Exponenten. Wünschenswert wäre zudem auch ein statistischer Ähnlichkeitstest von Attraktoren, z.B. auf der Grundlage von Wahrscheinlichkeitsdichten der Trajektorienverläufe im Phasenraum.

    Dennoch bleibt der Sachverhalt bestehen, daß ein und dieselbe Dynamik von verschiedensten Strukturmodellen erzeugbar ist, ebenso wie umgekehrt ein bestimmtes Modell je nach Parameterwahl und Ausgangsbedingungen sehr viele verschiedene Dynamiken generieren kann. Verhaltensmodellhaftigkeit ist nicht gleich Strukturmodellhaftigkeit - ein Tatbestand, der bereits in der traditionellen Methodologie sein Pendant in der Mehr-Mehrdeutigkeit von Theorien und Phänomenen hat. Simulationen sind daher nicht zuletzt nach der Plausibilität des Systemverhaltens vor dem Hintergrund detaillierter phänomenologischer Sachkenntnis zu beurteilen. Weitere Kriterien beziehen sich auf die wissenschaftliche Qualität eines Modells, d.h. auf die Frage, ob die in einem Modell enthaltenen Hypothesen dem jeweiligen Stand der Forschung, d.h. der empirischen Befundlage und der Theorieentwicklung entsprechen (für eine Diskussion von Beurteilungskriterien für Systemmodelle s. Schiepek, 1986; 1991, S. 47ff.).

    Ein wesentliches Hilfsmittel bei der Qualitätskontrolle von Simulationen ist die Durchführung von Modelltests. Diese beruhen auf hypothesengeleiteten Interventionen in Simulationsläufe, um die dadurch provozierte Veränderung des Systemverhaltens mit theoretisch begründeten oder mindestens mit Plausibilitätsannahmen zu vergleichen (für ein ausführliches Beispiel s. Schiepek, 1991, S. 292ff.). Simulationen auf der Grundlage von Gleichungssystemen gestatten Interventionen via (a) Variablenveränderung, (b) Parameterveränderung, (c) Variation der Zufallsfluktuationen oder (d) Strukturveränderung des Gleichungssystems (Einbezug oder Elimination einzelner Gleichungen). Im günstigen Fall kann das Quasi-Experiment der Modelltestung auch in der Realität stattfinden, so daß der Vergleich eine empirische Grundlage erhält. Experimentalmethodik und systemwissenschaftliche Modellierung schließen sich also keineswegs aus. Im Gegenteil: dem Experiment eröffnet sich zusätzlich die artifizielle Realität der Simulation.

    Ein Beispiel für Modellinterventionen ist in den Abbildungen 36 und 37 dargestellt. Sie sind das Produkt einer umfangreichen idiographischen Modellierung der Psycho- und Soziodynamik eines individuellen Krankheitsverlaufs (Kooperationsprojekt mit Dipl. Psych. W. Schoppek, Dr. B. Ambühl und Prof. Dr. L. Ciompi). Die Simulation beruht auf 20 Variablen und damit auf 20 Differenzengleichungen mit mehreren nichtlinearen Termen. In einem Bereich, in dem der Krankheitsverlauf durch ausgeprägte Perioden psychotischen Verhaltens mit dazu leicht zeitverschobenen körperlichen Krankheitssymptomen gekennzeichnet ist, werden die emotionalen ebenso wie die Leistungsansprüche deutlich gesenkt (Abb. 36). Es wird gewissermaßen ein Schonraum simuliert, wie er Akutpatienten beispielsweise im therapeutischen Wohnheim "Soteria" an der Sozialpsychiatrischen Universitätsklinik Bern zur Verfügung steht (Ciompi, 1993). Erwartungskonform reduziert sich die Ausprägung der Variablen "Psychose" und tendenziell auch der Variablen "somatische Krankheit" während dieser Schonperiode.


     


     

    Eine andere Intervention betrifft die Veränderung eines der fünf Kontrollparameter des Systems. Dieser Parameter bezeichnet inhaltlich die Ausprägung des "Invaliditäts-Selbstbildes" der Patientin. Er mediiert z.B. Prozesse der Leistungsmotivation, der Verantwortungsübernahme und der Bereitschaft, auf Belastungen mit körperlichen Symptomen zu reagieren. Mit der Erhöhung dieses Selbstkonzept-Parameters dominiert die körperliche Symptomatik über andere Störungsformen (Abb. 37). Ein derartiger Trend läßt sich aus der Kenntnis des Strukturmodells erwarten, Detailprognosen des Systemverhaltens sind trotzdem nicht möglich.

    Angesichts der genannten Validierungsprobleme von Simulationsmodellen mag es ratsam sein, sich die Funktionen wissenschaftlicher Modellbildung vor Augen zu führen. Es handelt sich um zweckabhängige, perspektivische Abstraktionen (Stachowiak, 1973), deren Sinn es daher von vornherein nicht sein kann, möglichst detailtreue, realistische Abbildungen zu liefern. Vielmehr geht es um folgende Zielsetzungen (vgl. Wisset, 1989):
     

    1. Explikation und Formalisierung theoretischer oder idiographischer Annahmen.
    2. Überprüfung der inneren Konsistenz und Stimmigkeit eines Modells.
    3. Integration von Teilhypothesen und Teilbefunden zu einem - meist disziplinübergreifenden - Annahmen-Gefüge ("multiocular viewing").
    4. Verdeutlichung der Konsequenzen und des Stellenwerts von Einzelhypothesen in einem Hypothesennetz.
    5. Verdeutlichung der dynamischen Konsequenzen eines Hypothesennetzes (Simulationsmodell).
    6. Kreation neuer Fragestellungen und Hypothesen (Kreativfunktion). Insbesondere können Hypothesen über die Dynamik eines Systems gewonnen werden, die nicht schon vorher Teil des Strukturmodells waren (Hypothesen über emergentes Systemverhalten).
    7. Dialogische Interaktion mit einer Theorie: Interventionen in bzw. Anfragen an ein Simulationsmodell führen unmittelbar zu dynamischen Antworten.
    8. Modelle bieten den konzeptuellen Hintergrund für die Datengewinnung bei empirischen Untersuchungen (Variablenauswahl).
    9. Modelle sollten ein besseres qualitatives Verständnis des untersuchten Phänomenbereichs ermöglichen.
    10. Modelle liefern eine Grundlage für qualitative Vorhersagen.
    11. Grobe (tendenzielle) quantitative Vorhersagen sind wünschenswert, unterliegen jedoch den in Kapitel 4.1 diskutierten Einschränkungen.
    12. Modelle sollten eine Grundlage für Entscheidungen liefern, auch und insbesondere dort, wo empirische Experimente und Realitätserprobungen nicht möglich sind. Einem Simulationsmodell kann und darf der Mensch allerdings Entscheidungen nie allein überlassen.


    Wie aus diesen Zielsetzungen deutlich wird, haben Modelle auch dann ihren Sinn, wenn quantitative Daten zu ihrer Überprüfung nicht zur Verfügung stehen. Modelle sind meist graphisch gestaltete Anschauungshilfen, denen sich die therapeutische Problemanalyse und die qualitative Forschung bedient (Schiepek & Kaimer, 1994).

    Insgesamt bemüht sich die systemwissenschaftliche Zugangsweise um eine Verschränkung von quantitativer und qualitativer Forschung. Methodische Pluralität erscheint zwingend notwendig, wenn man sich der Komplexität und dem Facettenreichtum klinisch-psychologischer Phänomene nicht einfach entziehen will. Zur methodischen Pluralität muß eine konzeptuelle Pluralität kommen, um zu verhindern, daß unser Thema, nämlich das Seelen- und Sozialleben des Menschen, auf nur eine von vielen möglichen Seiten gekippt wird: auf die der Biologie oder der Physiologie (im Moment en vogue), auf die der Soziologie, auf die der Methodik, auf die des Psycho- Techno- Pragmatismus, auf die des qualitativen Verstehens (eine sehr schmale Seite, vgl. Jaeggi, 1987) oder auf die des berufsständigen Psychologentums. So altmodisch es klingen mag: Der systemwissenschaftliche Ansatz beruht meines Erachtens auf zwei sehr traditionellen Werten, nämlich intellektuelle Redlichkeit und breite Bildung. Spezialkenntnisse im eigenen Fach müssen sich verbinden mit interdisziplinärem Kooperationswillen und dem Interesse an der Vernetztheit der Welt. Hans-Peter Dürr spricht in diesem Zusammenhang von T-Intelligenz und meint damit die Kombination von Spezialisierung (Senkrechte) mit Generalisierung (Waagerechte). Multiperspektivische Betrachtungen haben die Bögen zu spannen von der Biologie zur Gesellschaftswissenschaft und von der Mathematik zur Literatur - wozu das vorliegende Buch vielleicht einen Baustein liefert." [S. 101]



    Anmerkung: Von Günter Schiepek wurde 2011 "Neurobiologie der Psychotherapie" herausgegeben, ein sehr wichtiges, informatives und kritisches Werk.

    Systemische Links (Auswahl - Zur Beachtung)

    • systemisch.net: https://www.systemisches.de
    • Ressourcenorientierung, Lösungsorientierung und systemische Theorie - Reflexionen nach der ASK-Tagung in Göttingen im April 1999 Ingo Spitczok von Brisinski: https://www.kinderpsychiatrie-systemisch.de/ASKREFL6.htm
    • Selbstorganisation: https://www.lunaticpride.de/selbsto.htm
    • Das gepfefferte Ferkel Online-Journal für systemisches Denken und Handeln: [URL verändert]
    • "Nichts ist praktischer als eine gute Theorie ..."  Das systemische Projekt als wissenschaftliche  Herausforderung von Günter Schiepek, Friedebert Kröger und Heiko Eckert: [URL verändert]
    • Literaturhinweise und Planspiel-Bookshop: [URL verändert]
    • Systemische Therapie in Deutschland -  Rückblick und Bestandaufnahme  von Kurt Ludewig: [URL verändert] Systemische Literatur:  Schizophrenie, schizotype, schizoaffektive und wahnhafte Störungen  (F20-F29) https://www.systemisches.de/Literaturliste/GF20.HTM
    • Psychosynergetik - Die fraktale Evolution des Psychischen. Inhalt, Geleitwort, Prolog: Dietmar Hansch Psychosynergetik - Die fraktale Evolution des Psychischen. Grundlagen einer Allgemeinen Psychotherapie von Dietmar Hansch mit einem Geleitwort von Hermann Haken und Michael Stadler Opladen/Wiesbaden: Westdeutscher Verlag . 352 Seiten, 77 Abb., 6 Tab. Kart.  [URL verändert]
    • Vom Suchen, (Er)finden und Nutzen theoretischer Grundlagen. 2.1. Das Wörtchen »systemisch« - Ein projektiver Test? [URL verändert]



    Querverweise
     * Grundbegriffe der Systemtheorie in der Allgemeinen und Integrativen Psychologie und Psychotherapie * Welten * Konstruktivismus * Kritik Vulgärkonstruktivismus * Über den Aufbau einer präzisen Wissenschaftssprache in Psychologie, Psychopathologie, Psychodiagnostik und Psychotherapie * Die grundlgenden Probleme und Aporie jeglicher Einzelfall- und damit Therapieforschung. Grundzüge einer idiographischen Wissenschaftstheorie * Überblick Wissenschaft in der IP-GIPT *


    Fußnoten
    1) GIPT= General and Integrative Psychotherapy, internationale Bezeichnung für Allgemeine und Integrative Psychotherapie.


    Zitierung
    Sponsel, R. (DAS). Dynamische Systeme. Ein Buchhinweis (Schiepek & Strunk). Abteilung Arbeiten zur Definitionslehre, Methodologie, Meßproblematik, Statistik und Wissenschaftstheorie besonders in Psychologie, Psychotherapie und Psychotherapieforschung. Internet Publikation für Allgemeine und Integrative Psychotherapie  IP-GIPT. Erlangen:  https://www.sgipt.org/wisms/statm/dynam.htm
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