Besonderheiten der theoretischen Forschungen in modernen technikwissenschaftlichen Disziplinen

In den letzten Jahrhunderten haben sich auf dem Gebiet der technikwissenschaflichen Disziplinen wesentliche Verä nderungen vollzogen, die vom Beginn einer qualitativ neuen, «nichtklassischen» Etappe in ihrer Entwicklung zeugen. Forschungen und ihr Anteil an der Gesamtmenge der wissenschaftlichen Forschungen lawinenartig zu. Zweitens bildet sich neue, auf eine hö here Effektivitä t der wissenschaftlichen Tä tigkeit abzielende Organisationsformen des Wissens und der Forschungen heraus, werden Spezialisten der verschiedensten Gebiete in diese Forschungen einbezogen. Das alles bedient eine stä rkere Orientierung der modernen Wissenschaft auf die Lö sung der unterschiedlichsten praktischen, insbesondere ingenieurtechnischen, Probleme. Zugleich dringen ingenieurtechnischen Methoden und Projektierungsverfahren immer tiefen in den Bereich der «reinen» Wissenschaft ein und verä ndern dabei von Grund auf die traditionellen Normen und Wertorientierungen der wissenschaftlichen Forschung. Es hat sich ein ganzer Block neuer technikwissenschaftlicher Disziplinen herausgebildet, die fü r die Lö sung ihrer spezifischen Probleme systemtheoretische Vorstellungen, Methoden und Begriffe verwenden (Kybernetik, Systemtechnik, Systemanalyse usw.). Selbst die traditionellen Natur- und Technikwissenschaften erfahren den Einfluß dieses neuen Denstils und dieser neuen Arbeitsweisen. Solche neuen Disziplinen entsprechen oft nicht dem methodologischen Standart der wissenschaftlichen Forschung, was jedoch nicht bedeutet, dass Sie keinen Anspruch auf den Status einer Wissenschaftsdisziplin hä tten. Eher umgekehrt: angesichts der neuen Erscheinungen in der realen wissenschaftlichen Tä tigkeit mü ssen veraltete methodologische Vorstellungen modifiziert werden. Auch die Art und Weise der Herausbildung technikwissenschaftlicher Disziplinen und die Organisation der theoretischen Untersuchungen in dieser Disziplin haben sich verä ndert.

Es lassen sich also einige allgemeine Zü ge und Besonderheiten technischer Theorien angeben, die fü r die „nichtklassische«Etappe der Entwicklung technikwissenschaftlicher Disziplinen charakteristisch sind.

Vor allem ist die Komplexitä t der theoretischen Forschungen in diesen Disziplinen zu nennen. Wä hrend sich in den klassischen Wissenschaften die Theorie unter dem Einfluß einer bestimmten naturwissenschaftlichen Basisdisziplin entwickelt und eben aus dieser zunä chst die theoretischen Mittel und die Muster der wissenschaftlichen Tä tigkeit ü bernommen hat, haben viele moderne technikwissenschaftliche Disziplinen keine solche Basistheorie, denn sie sind auf komplexe wissenschaftlich-technische Aufgaben orientiert, an deren Lö sung Vertreter vieler (mathematischer, technischer, natur-, sozial- und geisteswissenschaftlicher) Disziplinen mitarbeiten mü ssen. Gleichzeitig entwickeln sie neue Methoden und theoretische Mittel, die speziell auf die Lö sung des betreffenden komplexen technikwissenschaftlichen Problems zugeschnitten sind.

Auch wenn hier auf den ersten Blick die Synthese verschiedenartiger Kenntnisse, theoretischer Vorstellungen und Methoden als die Hauptaufgabe erscheint, liegt dieser Synthese eine komplizierte Aufgabe zugrunde: die Koordinierung und Steuerung der verschiedenen Tä tigkeiten zur Lö sung des jeweiligen komplexen Problems. Deshalb ist das Objekt der komplexen Forschung in den modernen technikwissenschaftlichen Disziplinen kein ingenieurtechnisches Objekt traditioneller Art und auch nicht schlechthin ein sehr kompliziertes, sondern ein qualitativ neuartiges «tä tigkeitsbezogenes» Objekt. So besteht beispielweise das Objekt der Systemtechnik aus zwei Teilen: Erstens ist ihr Untersuchungs- und Organisationsobjekt eine Tä tigkeit, die auf die Schaffung eines komplizierten ingenieurtechnischen Objekts und auf die Sicherung seines Funktionierens gerichtet ist; zweitens wird dieses Objekt selbst, nachdem es einmal beschaffen ist, nicht nur in menschliche Tä tigkeit einbezogen, weil es ein bestimmtes Bedü rfnis befriedigt, sondern es vertritt gleichzeitig auch diese Tä tigkeit. Auch die Systemanalyse hat Tä tigkeiten als Objekt, denn sie ist eine Gesamtheit wissenschaftlicher Methoden und praktischer Verfahren zur Lö sung von Problemen, die in der zielgerichteten Tä tigkeit (vor allem in der Leitungs- und Forschungstä tigkeiten) entstehen, bietet also einen komplexen Zugang zu ihrer Organisation.

Die heutige Situation in den modernen technikwissenschaftlichen Disziplinen erinnert in vieler Hinsicht an die fü r die nichtklassische Physik charakteristischen Verä nderungen in der experimentier- und Messtä tigkeit. In der klassischen Physik wird unterstellt, dass das Messgerä t den Zustand des zu messenden Objekts nicht beeinflusst, dass man fü r das Experiment stets solche Bedingungen wä hlen kann, unter denen die Verzerrungen entweder vernachlä ssigbar klein sind oder durch entsprechend Korrekturen an den Messergebnissen eliminiert werden kö nnen. Fü r Mikrosysteme ist das jedoch nicht mö glich. Hier sind erstens die Resultate einer durchgefü hrten Messung nicht immer genau reproduzierbar (sie lassen sich nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit voraussagen) und zweitens kann die Stö reinwirkung der Experimentier- und Messtä tigkeit nicht vernachlä ssigt werden. Der Zustand des Messobjekts ist vor dem Experiment, wä hrend des Experiments und nach dem Experiment jeweils ein anderer. Ä hnlich ist die Situation heute in der Ingenieurtä tigkeit.

Die auf die Schaffung von «Mensch-Machine-Systemen» gerichtete Ingenieurtä tigkeit weist folgende Besonderheiten auf. Als Tä tigkeit zur Projektierung von Systemen evolutioniert sie selbst, den die Projektierung hö rt auch dann nicht auf, wenn das System bereits geschaffen ist. Weil zu dem das System veralten kann, bevor es fertig ist, muß das Projekt auch mö gliche kü nftige Modifikationen dieses System vorsehen. Und da im Projekt eines solchen «Mensch-Machine-Systems» nicht alle Parameter und Besonderheiten seines Funktionierens im voraus berü cksichtigt werden kö nnen (man kann sie nur mit einem gewissen Grad an Wahrscheinlichkeit vorhersagen), wird eine besondere Tä tigkeit erforderlich: die Korrektur der Projektlö sungen im Ü berleitungsprozeß und die Anpassung des systems an verä nderte soziale, ö konomische, natü rliche, technische und andere Bedingungen. Ein komplexes ingenieurtechnisches Objekt ist also nicht nur ein «Mensch-Machine-System», sondern auch ein «Mensch-Machine-Umwelt-System».

Schließ lich sind die Tä tigkeit zur Nutzung und die Tä tigkeit zur Schaffung und Vervollkommnung derartiger Systeme mit diesen system selbst untrennbar verbunden. Am deutlichsten zeigt sich das bei ingenieurtechnischen Entwicklungsarbeiten fü r die Lö sung sozialer Aufgaben, beispielweise bei der Projektierung fü r den Stä dtebau. Hier ist die Einbeziehung dieser Objekte in die soziale und natü rliche Umwelt ein besonders dringliches Problem. Oft ist es sehr schwierig, die Folgen solcher Projektierung vorauszusagen. Das von den Stä dtebauern geschaffene Objekt muß schrittweise in die Umwelt einbezogen werden. Dabei geht es weniger um die Vervollkommnung eines derartigen Objekts, um seine allmä hliche Heranfü hrung an den projektierten Zustand. Dabei wird natü rlich auch die Umwelt zum Objekt der Projektierung. Die Stö reinwirkungen der Forschung und Projektierung lassen sich hier also schon nicht mehr vernachlä ssigen, sondern mü ssen speziell in Betracht gezogen werden.

Ä hnlich wie in der nichtklassischen Physik die Methode der mathematischen Hypothese und die idealisierten Experimente immer an Bedeutung gewinnen, beginnen in den technikwissenschaftlichen Disziplinen die Computerprojektierung und –simulation eine bestimmende Rolle zu spielen; damit kö nnen die unterschiedlichen Varianten des mö glichen kü nftigen Verhaltens eines Systems gleichsam in Form eines idealisierten (maschinellen) Experiments im voraus analysiert und durchgerechnet werden.

Bei der Computersimulation wird das System zunä chst gewissermaß en in Form eines Fließ schemas dargestellt. Dann wird eine Beschreibung in ein entsprechendes Funktionsschema umgebildet, mit dem eine reihe ä quivalenter Umformungen ausgefü hrt werden. Schließ lich wird das erzielte Resultat (und, wenn nö tig, auch gewisse Zwischenresultate) interpretiert, das heiß t in den Modus des «Fließ schemas» rü ckü bersetzt. Mit anderen Worten, in den algorithmischen Sprachen der Modellierung sind die Prozeduren des Ü bergangs von der Funktionsbeschreibung zur Beschreibung im «Fließ schema» und die Operationen der ä quivalenten Umformung der Funktionsschemata normiert. Das «Fließ schema» kann wiederum in Gestalt eines konkreten Strukturschemas des projektierten (untersuchten) Objekts realisiert werden.

Die Analogie zwischen den nichtklassischen Naturwissenschaften und die technikwissenschaftlichen Disziplinen lä sst sich auch noch an einem weiteren wichtigen Punkt fortsetzen, und zwar in Hinblick auf die Rolle, die das wissenschaftliche Weltbild in ihnen spielt. Die modernen nichtklassischen technikwissenschaftlichen Disziplinen, die auf einem Komplex von Methoden und Wissensgebieten basieren, nutzen diese zur Lö sung von Problemen, die keine Wissenschaft im Alleingang zu lö sen vermag. Deshalb besteht die erste Bedingung fü r eine effektive Organisation der theoretischen Forschung in diesen Disziplinen darin, jene einheitliche Wirklichkeit zu rekonstruieren, in der alle «speziellen» Sichtweisen aufeinander bezogen werden kö nnen und eine ganzheitliche Auffassung des Objekts der Untersuchung (und Projektierung) mö glich ist. Weil es aber diese Disziplinen mit einer Vielzahl theoretischen Vorstellungen zu tun haben, die als spezielle ontologische Schemata fungieren, beginnt die Herausbildung einer nichtklassischen technischen Theorie mit der Etappe der Ausarbeitung eines verallgemeinerten ontologischen Schemas. Und weil es in der Regel keine Basistheorie gibt, die dieses Schema liefern kö nnte, wird es aus methodologischen Sphä re genommen. Meist erfü llen fü r die modernen technikwissenschaftlichen Disziplinen diese Funktion die Systemsbetrachtungsweise und die allgemeine Systemtheorie. Bisher ist bereits ein ganzer «Block» technikwissenschaftlicher Disziplinen mit einer solchen gemeinsamen Systemorientierung entstanden.

Die universelle ontologische Schema, das in den verschiedenen Varianten der allgemeinen Systemtheorie und in den Systemmethoden, -begriffen und –vorstellungen fixiert ist, wird in den technikwissenschaftlichen Disziplinen bezü glich der Klasse der in diesen zu lö senden Aufgaben spezifiziert und ü bernimmt die Funktion eines verallgemeinerten ontologischen Schemas gegenü ber den speziellen ontologischen Schemata der in die jeweilige Untersuchung einbezogenen Disziplinen- In der Systemtechnik ist es etwas anderes beschaffen als in der Kybernetik oder der Systemanalyse, dennoch handelt es sich um ein verallgemeinertes ontologisches Schema systemtheoretischen Charakters. (Daher gibt es auch verschiedene Varianten der allgemeinen Systemtheorie, die auf unterschiedliche Problemklassen orientiert sind.)

Eine von Standpunkt der Philosophie wichtigsten Besonderheiten der modernen technikwissenschaftlichen Disziplinen ist ihre deutlich ausgeprä gte methodologische Orientierung. Im Rahmen dieser Disziplinen werden konkrete methodologische Untersuchungen durchgefü hrt, die ü ber methodische Ausarbeitungen und ü ber die Projektierung oft unmittelbar praxiswirksam werden. Das gilt fü r die Kybernetik genauso wie fü r die Systemtechnik und die Systemanalyse. Mehr noch, methodologische Kenntnisse sind organischer Bestandteil modernen technischer Theorien. Mitunter ersetzen sogar die Theorie, weil - besonders in den ersten Entwicklungsetappen dieser Disziplinen – die allgemeintheoretischen Mittel oftmals ungenü gend ausgearbeitet sind, was damit zusammenhä ngt, dass fü r derartige komplexe theoretische Untersuchungen Vorbilder fehlen. An anderen Disziplinen kö nnen solche Vorbilder jedoch nur nach einer entsprechenden methodologischen Analyse ü bernommen werden. Das erhö ht die rolle und Verantwortung der Wissenschaftsmethodologie gegenü ber den jeweiligen konkreten methodologischen Untersuchungen beträ chtlich.