Karteikarten
Systemwissenschaften 1 Teil Jäger
Karten in diesem Stapel (81)
- 1Was ist ein System?Ist eine Gruppen von Objekten die gemeinsam eine Einheit bilden.
- 2Systemwissenschaften sind [ ] Transdisziplinär [ ] Interdisziplinär [ ] Mulitdisziplinär[ ] Transdisziplinär
[X] Interdisziplinär
[ ] Mulitdisziplinär
Da Systeme in allen wissenschaftlichen Disziplinen auftreten. - 3Wie lauten die Teilbereiche der Systemwissenschaft?- Komplexitätsforschung
- Kybernetik
- System Dynamics
- Systemtheorie
- Chaostherie - 4Was behandelt die Komplexitätsforschung?Kompl. Effekte wie:
- nichtlinearität
- Emergenz
-Selbstorganisation
und wie diese funktionieren (z.B. Klima...) - 5Was behandelt die Kybernetik?Lassen sich Sys. kontrolieren o. regeln?
Kann das Sys. lernen? - 6Womit beschäftigt sich System Dynamics?Wie entwickelt sich ein Sys und lassen sich Zusammenhänge erkenne?
- 7Was behandelt die Systemtheorie?Es werden Konzepte gesucht die sich auf alle Sys. anwenden lassen.
Behandelt auch bio-, psycho und ökologische Sys. - 8Was behandelt die Chaostherie?Versucht im Chaos Muster zu erkennen und vorhersagbares Verhalten ausfindig zu machen.
- 9Welche 2 Ebenen eines Sys gibt es?Mikro- und Makroebene
- 10Was behandeln die 2 verschiedenen Ebenen der Systeme?Mikro = einzelne Komponenten
(bewegung eines Atoms)
Makro= ges. System
(z.B. der Druck eines Gases) - 11Wo wird Systemisches Verhalten begründet?Systemisches Verhalten entsteht in der Mikroebene,
ist aber nur in der Makroebene sichtbar! - 12Werden einfache und unvorhersehbare Systeme erforscht?Nein, da einfache Systeme schon GÄNZLICH VERSTANDEN werden.
(fallende Dominosteine)
und unvorhersehbare Systeme werden NICHT VERSTANDEN somit wird auch wenig geforscht. - 13Wann ist ein Sys komplex?Wenn Vorraussagen gemacht werden könne, diese aber nicht absolut sicher sind.
- 14Eigenschaften eines komplexen Syst?- Komponenten des Sys. interargieren miteinander
- Interaktionen führen zu neuen Phänomenen, die nur als ganzes im Sys erklärt werden können - 15Was versteht man unter Emergenz bei komplexen Systemen?Ein unerwartetes Verhalten, dass einzelne Komp. nicht zeigen würden.
Kleine Effekte in der Mikroebene,
--> Auswirkungen auf der Makroebene - 16Zeigen simple o. ungeordnete Sys. auch emergentes Verhalten?NEIN!
Aber es gibt auch komplexe Sys ohne Emergenz! - 17Nenne Beispiele für Emergenz:Selbstorganisation
Kritische Übergänge
Das LEBEN als Phänomen der Chemie - 18Unterschied zwischen statischen und dynamischen Systemen?Statische Sys. ändern sich nicht im Zeitverlauf.
Dyn. Sys. können sich aber verändern. - 19Nenne 3 Kategorien von Wachstum:Lineares Wachstum
Exponentielles Wachstum
Logistisches Wachstum - 20Beschreibe Lineares WachstumIn jedem Zeitschritt um den gleichen Wert größer! (Bsp. jeden Tag 1€ in Sparschwein)
- 21Beschreibe Exponentielles WachstumWachstum abhänging vom Wert der Größe selbst! (Bsp. Verzinsung am Sparbuch)
- 22Formel für Wachstumsrate? (!ACHTUNG äquivalent zu anderen beiden Wachstumsformeln!)
- 23Formel für Wachstumskonstante? (!ACHTUNG äquivalent zu anderen beiden Wachstumsformeln!)
- 24Alle 3 Exponential Wachstumsformeln einander umgerechnet:
- 25[p] Was ist schneller lineares oder exponentielles Wachstum?Hängt von:
- Wachstumsgröße
- Anfangsgröße
- Zeitraum
ab.
ABER auf lange Sicht IMMER EXPONENTIELLES WACHSTUM! - 26Für was kann Logistisches Wachstum verwendet werden?Für alles das irgendwann an Kapazitätsgrenzen stößt! (Population, Information)
- 27[p] Formel für die Hill Funktion? (Logistisches Wachstum kann durch die Hill-Funktion dargestellt werden)
![[p] Formel für die Hill Funktion? (Logistisches Wachstum kann durch die Hill-Funktion dargestellt werden)](https://examtimeassets.s3.amazonaws.com/uploads/media/image/13721791/desktop_2ec63bb3-60ed-4fb3-9eb5-3b91a7ed62db.JPG)
- 28Grafik nur Ansehen:
- 29Wie nennt man bei zellulären Automaten die Verbindung der Randzellen (links und rechts außen)?Periodische Randbedingung (siehe oben)
- 30Welche Eigenschaften haben zelluläre Automaten?Sie sind sowohl:
ortsdiskret (Zelle 1, Zelle 2;....)
& zeitdiskret (Zeitschritt 1, Zeitschritt 2,...)
Sehr einfache Regeln die abhänging sind von:
linken & rechten Nachbarn, sowie Zustand der Zelle selbst. - 31Wie viele Regeln gibt es für Zellulare Automaten mit 8 Zellen=8 Zellen jede davon kann zwei zustände haben 1 oder 0
--> 2*2*2*2*2*2*2*2=2^(8)=256 - 32Wie nennt man die anordnung der Nullen und Einsen bei einer Regel (z.B.00100100)Binärcode
- 33In wieviel Klassen werden die Regeln der Zellulären Automaten kategorisiert? Und wie lauten sie?Klasse 1: Bildet nach gewisser Zeit stabilen Zustand
Klasse 2: Formt periodische Strukturen
Klasse 3: Aperiodisches Verhalten, keine wiederholden Muster außer Zeit= ∞
Klasse 4: Stabile oder periodische Struktur, Entwicklung hängt von Startbedingung ab! - 34Welche Regel der Klasse 4 ist besonders interresant?Die Regel 110! Sie ist TURING VOLLSTÄNDIG, dass bedeutet sie ist programmierfähig.
(Vielleicht sind alle Automaten der Klasse 4 Turing-vollständig, ist aber nicht beweisen). - 35Welche Ansichtsweisen für Nachbarschaften (=NB) in 2 Dimensionen gibt es?1.) VON-NEUMANN-NB
(4 Nachbarn: oben, unten, links und rechts)
2.) MOORE-NB
(8 Nachbarn: oben, unten, links und rechts + diagonal) - 36Nachbarschaftsbeziehungen: (nur ansehen)Neumann-NB
Moore-NB
- 37Wie nennt man die "peridiodische Randbedingung" in 2 Dimensionen?TORUS
- 38Wodurch definieren sich die Elementaren Zellulären Automaten?1-dimensional
2 Zustände
Zeitentwicklung (Zellen eigene & die der direkten Nachbarn) - 39Werden die Regeln der 2 Dimensionen auch in binärform aufgeschrieben?NEIN!
Zu Komplex und deshalb TEXTFORM - 40Wie wird Zeit Entwicklung in 2 Dimensionen dargestellt?Mit Videos oder Animationen.
- 41Bekanntes Regelset in 2 Dimensionen?GAME OF LIFE
Es enthält nur 4 Regeln.
Position der NB spielt keine Rolle, nur die ZAHL der "lebenden" Zellen.
(angelehnt an biologische Zellen) - 42Ist das Game of Life Turing-Vollständig?JA!
- 43Was ensteht alles im GoL?- Stabile Strukuren
- Periodische Strukturen
Strukturen, die sich bewegen
und Strukturen die andere Strukturen erzeugen - 44Was wurde durch das "Nagel-Schreckenberg Modell" gefunden?Die Ursache von "Phantomstau"
Wenn Fahrzeuge Geschw. konstant halten würden, kein Stau.
Aber durch erhöhtem Sicherheitsabstand (bremsen) kommt es zu Stau. - 45Welche Nachbarschaft nutzt das "Waldbrand Modell"?Von-Neumann-NB
(Jeder brennende Baum verwandelt seine Nachbarn in brennende Bäume)
Erkenntnisse:
Dichte des Waldes wichtig --> Brandschneise zur Vermeidung - 46Zu welchem Modell ist das Oil-Spill Modell ähnlich?Waldbrand-Modell
Ausbreitung aber nur nach unten (Boden). - 47Welche Größen kann ein System beinhalten?DISKRETE: Kann nur gewisse Werte annehmen (z.B. ganze Zahlen; Anzahl der Finger an einer Hand)
KONTINUIERLICHE: Kann jede reele Zahl annehmen (z.B. Gewicht je nach dem wie genau man misst/wieviel Nachkommastellen) - 48Ist diese Aussage korrekt: "Mais ist eine diskrete Größe!"NEIN!
Korrekter wäre:
-Die Anzahl der Maiskolben ist eine diskrete Größe"
Aber:
-Das Gewicht der Maiskolben ist eine kontinuierliche Größe" - 49Gibt es in der Realität mehr "diskrete" oder "kontinuierliche" Größen?Im Alltag ist der Unterschied vernachlässigbar! (Da auch die Masse keine kontinuierliche Größe ist; bsp. Zerlegung in Atome möglich)
Ob die Realität kont. oder disk. ist wissen wir nicht. - 50Was ist die kleinst mögliche Energie?"Das Pancksche Wirkungsquantum h"
Alle Energien sind ein Vielfaches dieser Zahl! - 51Können diskrete Größen wie kontinuerliche behandelt werden?JA Näherungsweise, mit sehr kleinen "Abständen"
Bsp. Expon. Wachstum als Differnzengleichung. - 52Was macht eine Differenzengleichung?Beschreibt den UNTERSCHIED zwischen 2 Zeitschritten.
Aber KEINE Aussage über das VERHALTEN zwischen den Zeitschritten (diskret). - 53Was ist bei Funktionen durch "Differenzen" möglich?Bsp. Expon. Wachstum kann durch kleine lineare Differenzen dargestellt werden, solange die Differenzen klein genug sind, kann man kontinuerliche Größen gut nähern.
- 54Wird das Ergebniss einer e Exponentialrechnung größer oder kleiner je genauer (kleiner die Schritte) sind?Ergebniss wird immer GRÖSSER & GENAUER!
Bei ∞-vielen Schritten wäre Wachstum genau das 2.718-fache (EULERZAHL)
--> Differenzialgleichung - 55Wie teilt man in unendllich viele Schritte? (Achtung! Problem bei Lsg, wenn Δt unendlich klein ist -->0 nicht lösbar)!
- 56Unterschied zwischen Differenzengleichung und Differentialgleichung?Differenzengleichung = Abstand zwischen zwei diskreten Punkten; Ergebnis an jedem diskreten Punkt!
Differentialgleichung erklärt eine Eigenschaft einer mathematischen Funktion. - 57Welche Zahl beschreibt eine Exponentialfunktion?Die Eulersche Zahl 2.718...
Diese Zahl hat sich selbst als Ableitung
--> Steigung = Wert der Funktion selbst - 58Wachstum, das in jedem Zeitschritt proportional zum momentanen Bestand wächst?Führt immer zu einer Exponentialfunktion
- 59Die meisten Computerprogramme arbeiten so, dass sie __________Funktionen durch ________ Zeitschritte nähern.Die meisten Computerprogramme arbeiten so, dass
sie KONTINUIERLICHE Funktionen durch DISKRETE Zeitschritte nähern - 60Was ist "System Dynamic"?Eine Methode um Sys. modellhaft zu beschreiben. (abbilden/berechnen)
Überblick über Effekte und Synergien(=zusammenwirken) - 61Was ist ein Stock, was ein Flow?Stock: Menge einer Größe, die in einer Komponente des Sys vorhanden ist.
Flow: Welche Menge einer Größe fließt von einer Komp. des Sys. in eine andere. - 62Schaubild Stock & Flow (nur ansehen)
- 63Ist dieses System in einem Gleichgewicht?JA!
Da der Stock weiterhin gleich groß ist!
- 64Strebt ein System immer Richtung Gleichgewichtszustand nennt man es?Stabiles Gleichgewicht!
(Gegenstück: Labiles Gleichgewicht!) - 65Was versteht man bei System Dynamics unter "Feedbacks"?Eine Komponente eines Systems hat direkt oder indirekt
Auswirkungen auf sich selbst!
Unterscheiden von positive und negative Feedbacks. - 66Wie wirken sich positive/negative Einflüsse aus?Beides direkt porportional!
Bsp:
Mehr Wasser --> Mehr Tiere
Weniger Wasser --> Weniger Tiere - 67Wie wirken sich positive/negative Feedbacks aus?Positives Feedback beschleunigt die Dynamik eines Systems.
Negatives Feedback bremst die Dynamik eines Systems. - 68Wofür wird das "Causal Loop Diagramme" verwendet?Grafische Methode zur Analyse von Feedbacks. Ein Stock wird isoliert betrachtet.
- 69Bsp. für Causal Loop Diagramm: !ACHTE ob Feedback gesamt positiv oder negativ ist!
- 70Ist das Feedback positiv oder negativ? Tipp: Frage nach Mehr X führt zu (mehr/weniger) Y!
- 71Wann spricht man von einem Delay in einem System?Wenn Änderungen einer Komponente erst mit VERZÖGERUNG Auswirkungen auf die anderen hat.
- 72Welche Eigenschaften besitzen Delays?Sie treten dann auf, wenn Änderungen verspätet Auswirkung auf andere zeigen.
Durch Delays kommt es zu keinem echten Gleichgewichtszustand, sonder nur zu einem "pendeln". (Bsp. Schweinezyklus)
- 73Was besagt der "Schweinezyklus"? (Auch Hog Zyklus oder Cobweb-Modell)Schweine brauchen Zeit bis schlachtreif.
--> bei höherer Nf wird mehr produziert
--> bis neue Schweine "fertig" Änderung der Nf möglich
--> Überangebot, dadurch P geht nach unten
--> Pendeln statt Gleichgewichtspreis
(siehe Grafik vorher) - 74Welche Arten von Chaos gibt es?Chaos als Unordnung
Chaos als Zufallsprozess (nicht berechenbar)
!!DETERMINISTISCHES (berechenbares) CHAOS!! - 75Definiere Deterministisches Chaos:- dynamisch, nicht linear
- berechenbar
- reagiert sehr sensitiv (exponentiell) auf die Anfangsbedingungen - 76Deterministisches Chaos: Wenn die _______Zukunft eines Systems aus dem _________ gegenwärtigen Zustand folgt, aber der ________ gegenwärtige Zustand keine Aussagen über den ________ zukünftigen Zustand zulässt!Wenn die EXAKTE Zukunft eines Systems aus dem EXAKTEN
gegenwärtigen Zustand folgt, aber der UNGEFÄHRE
gegenwärtige Zustand keine Aussagen über den
UNGEFÄHREN zukünftigen Zustand zulässt! - 77Was ist ein "nicht-chaotisches" System?Systeme mit linearem Zusammenhang.
Bsp: Sparschwein
Start mit 10€, jeden Tag +1€
nach 10 Tagen ---> 20€
Start mit 20€ ----> 30€
!Änderung der Startbedienung um 10€ ändert das Endergebnis um 10€! - 78Was beschreibt der Ljapunow-Exponent?Wie schnell sich 2 Zustände eines Sys. auseinanderentwickeln!
- 79Was bedeutet spontane Ordnung?Wenn Ordnung ohne Einfluss von außen ensteht.
- 80Was bedeutet Pfadabhängigkeit?Die ersten Änderungen eines Sys. haben größten Einfluss auf den zukünftigen Pfad, zukünftige Ordnung!
- 81Was beschreibt der "Lock-In Effekt"?Ab einem gewissen Zeitpunkt kann der eingeschlagene Pfad eines Sys. nicht mehr verlassen werden.
Informationen
- Beschreibung
- Karteikarten am Systemwissenschaften 1 Teil Jäger, erstellt von Gustav Glanz am 08/02/2018.
- Erstellt von
- Gustav Glanz · Feb 2018
- Aktualisiert
- 14 Mär 2018
- Aufrufe
- 889
- Bewertung