Der Erkenntniswert von Fehlfunktionen: Die Analyse von Ausfällen, Defekten und Störungen als wissenschaftliche Strategie

279 Pages·2019·2.721 MB·German

by  Bertold Schweitzer

Bertold Schweitzer
Der Erkenntniswert
von Fehlfunktionen
Die Analyse von Ausfällen, Defekten
und Störungen als wissenschaftliche
Strategie
Der Erkenntniswert von Fehlfunktionen
Bertold Schweitzer
Der Erkenntniswert
von Fehlfunktionen
Die Analyse von Ausfällen, Defekten
und Störungen als wissenschaftliche
Strategie
Bertold Schweitzer
Institut für Philosophie
Universität Osnabrück
Osnabrück, Deutschland
ISBN 978-3-476-04950-6 ISBN 978-3-476-04951-3 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-3-476-04951-3
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Fehler als Erkenntnisinstrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 These, Zielsetzung und Fragestellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 M ethodischer Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4 Stand der Forschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4.1 Betrachtungen zum Erkenntnisgewinn aus
Fehlfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4.2 Bestimmungen des Begriffs Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4.3 Analysen des Begriffs Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5 Gang der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2 Methodologische und begriffliche Grundfragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 Wissenschaftliche Methodologie und Wissenschaftstheorie . . . . . . . 17
2.1.1 Deskriptive und normative Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.2 Normative Methodologie heute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.3 Heuristik als Verfahren der Entdeckung . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.4 Möglichkeiten der Prüfung methodischer Regeln . . . . . . . . . 24
2.2 Die Begriffsfamilien Fehler und Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.1 Bedeutungs- und Wortfeldanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.2 Historische Explikationen des Begriffs Funktion . . . . . . . . . 28
2.2.3 Ahistorische, finale Explikationen des Begriffs Funktion . . . 30
2.2.4 Ahistorische, nicht-finale Explikationen des Begriffs
Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.5 Der Funktionsbegriff zur Analyse von Fehlfunktionen . . . . . 36
3 F allbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1 W ahrnehmungsforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.1 Farbensehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.2 Optische Täuschungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2 Genetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2.1 Sind Mutationen Fehlfunktionen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2.2 Erkenntnisgewinn aus Mutationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.2.3 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
V
VI Inhaltsverzeichnis
3.3 Verhaltensforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3.2 Starre Verhaltensweisen, Erbkoordinationen und
Instinktbewegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.3.3 Attrappenversuche und angeborene Auslösemechanismen . . . 55
3.3.4 Leerlaufhandlungen und innere Motivation . . . . . . . . . . . . . 58
3.3.5 Prägung, Fehlprägung und Lerndispositionen . . . . . . . . . . . 59
3.3.6 Übersprungshandlungen und die Integration des
Verhaltens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3.7 Fehlfunktionen und der Zweck von Merkmalen . . . . . . . . . . 60
3.3.8 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.4 Evolutionsbiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4.1 Rudimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4.2 Unvollkommenheiten und nachteilige Merkmale im
Bauplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4.3 Atavismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.4.4 Erkenntnisse der Evolutionsbiologie aus Fehlfunktionen . . . 67
3.4.5 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.5 Kognitive Täuschungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.5.1 Gedächtnistäuschungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.5.2 Probleme mit mathematischen, besonders nichtlinearen
Zusammenhängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.5.3 Fehler beim statistischen Denken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.5.4 Fehlleistungen beim Umgang mit komplexen,
rückgekoppelten Systemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.5.5 Fehlleistungen beim deduktiv-logischen Denken . . . . . . . . . 86
3.5.6 Fehlleistungen beim physikalischen Denken . . . . . . . . . . . . 88
3.5.7 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.6 V ersprecherforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.6.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.6.2 Was sind Versprecher und warum untersucht man sie? . . . . 93
3.6.3 Seit wann untersucht man Versprecher? . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.6.4 Welche Versprecher hört man, und wie kann man sie
klassifizieren? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.6.5 Einsichten in die Sprachproduktion aufgrund von
Versprechern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.6.6 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.7 Neuropsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.7.1 Grundlagen der Neuropsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.7.2 Ältere Neuropsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.7.3 Kognitive Neuropsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.7.4 Assoziationen und Dissoziationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.7.5 Annahmen der Kognitiven Neuropsychologie . . . . . . . . . . . 116
3.7.6 Kritik der Annahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.7.7 Stützung durch und Konvergenz mit anderen Disziplinen . . . 120
Inhaltsverzeichnis VII
3.8 Falsche Modelle und Theorien als „Trittsteine“ zu besseren . . . . . . 120
3.8.1 Die Rolle falscher Modelle und Theorien . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.8.2 Arten der Falschheit von Modellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.8.3 Funktionen falscher Modelle bei der Suche nach besseren . . . . 123
3.8.4 Kritik und Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
3.9 Erkenntniswert von Fehlleistungen in der Erkenntnistheorie . . . . . . 128
3.9.1 Fehlleistungen und die prinzipielle Unsicherheit von
Erkenntnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
3.9.2 Fehlleistungen und Stufen der Erkenntnis . . . . . . . . . . . . . . 130
3.9.3 Fehlleistungen als Argumente gegen einen naiven
Realismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
3.9.4 Fehlleistungen als Argumente für Realismus, gegen
Instrumentalismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
3.9.5 Fehlleistungen bei Kant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.9.6 Fehlleistungen bestimmen Umfang und Grenzen der
Erkenntnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.9.7 Fehlleistungen zeigen Starrheit und angeborene
Komponenten der Erkenntnisfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
3.9.8 Fehlleistungen als Argumente für eine evolutionäre
Erkenntnistheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
3.9.9 Fehlleistungen als Fenster zum Erkenntnisapparat . . . . . . . . 136
4 V ergleichende Analyse und allgemeine Züge der
„Fehlfunktions-Methode“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.1 A nnahmen im Vergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.1.1 Transparenzannahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.1.2 Modularitätsannahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4.1.3 Subtraktivitätsannahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.2 V orgehensweisen im Vergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.2.1 Fehlfunktionen und die Angemessenheit von
Erklärungen und Modellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.2.2 Der Erkenntniswert einzelner Fehlfunktionen . . . . . . . . . . . 140
4.2.3 Profile von Fehlfunktionen und Verfahren ihrer Erstellung . . . 140
4.2.4 Erkenntnisgewinn aus der Häufigkeit von Fehlfunktionen . . . 141
4.2.5 Erkenntnisgewinn aus spezifischen Eigenschaften von
Fehlfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.3 Heuristische Überlegungen zur Systematisierung . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.3.1 Wie kann man Fehlfunktionen ordnen und
systematisieren? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.3.2 Ziele der Wissenschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.3.3 Elf typische Schritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.4 D ie Schritte der Forschung im Einzelnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.4.1 Auffinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.4.2 Abgrenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.4.3 Aufklärung der materiellen Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
VIII Inhaltsverzeichnis
4.4.4 Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.4.5 Bestimmung der (relevanten) Ein- und Ausgänge . . . . . . . . . 146
4.4.6 Zusammenhänge zwischen Eingabe und Ausgabe . . . . . . . . 147
4.4.7 Interne Systemzustände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
4.4.8 Funktionalanalyse, funktionale Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.4.9 Lokalisieren von Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.4.10 Mechanismische Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
4.4.11 Nachbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5 Fehlfunktions-Methoden im Vergleich mit Strategien empirischer
Forschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.1 Bedeutende traditionelle Methodologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.1.1 John Stuart Mill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.1.2 Die experimentellen Methoden Claude Bernards . . . . . . . . . 166
5.2 Moderne Methodologien mittlerer Reichweite . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.2.1 Zerlegen und Lokalisieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.2.2 Strategien des „Vergleichenden Experimentierens“ in
Biologie und Medizin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
5.3 Verfahren der Systemtheorie und Systemanalyse . . . . . . . . . . . . . . . 174
5.3.1 Strukturelle Systemanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.3.2 Manipulation und Aufschneidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.3.3 Systemanalyse eines einfachen Systems . . . . . . . . . . . . . . . . 180
5.3.4 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
5.4 Kausalitätstheorien und Verfahren der Kausalanalyse . . . . . . . . . . . 182
5.4.1 Grundlagen zu Kausalitätstheorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.4.2 Kausalanalytische Verfahren des „Kausalen Schließens“ . . . 197
5.4.3 Kausalanalytische Algorithmen des „kausalen
Modellierens“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
5.4.4 Kausalanalyse und Methoden der Kognitiven
Neuropsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
5.5 Verfahren zur Aufklärung von Mechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
5.5.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
5.5.2 Zum Verhältnis von Kausalität und Mechanismus . . . . . . . . 224
5.5.3 Verfahren mechanistischer Erklärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
5.5.4 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
5.6 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
6 Konsequenzen für eine normative Methodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.1 V orliegende normative Methodologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.1.1 Fehlfunktions-Methoden und die Methoden von Mill
und Bernard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.1.2 Fehlfunktions-Methoden und ihr Verhältnis zu modernen
Methodologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Inhaltsverzeichnis IX
6.2 Grundzüge einer normativen Fehlfunktions-Methode . . . . . . . . . . . 237
6.2.1 Darstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
6.2.2 Mögliche Einwände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
6.3 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
7 Schlussbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
7.1 Rückblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
7.2 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
7.3 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Literatur ...................................................... 257
Einleitung 1
1.1 Fehler als Erkenntnisinstrument
Aus den Fehlfunktionen oder dem Versagen eines Gegenstandes kann man einiges –
unter Umständen sogar besonders viel – über den Gegenstand erfahren. Oder
plakativ formuliert: Wie etwas funktioniert, merkt man am ehesten, wenn es nicht
funktioniert.
Diese These des „Erkenntniswertes von Fehlfunktionen“ bildet den Ausgangs-
punkt der vorliegenden Untersuchung. Motiviert wird sie durch die Beobachtung,
dass in vielen Bereichen der Wissenschaft und der Technik, aber auch des Alltags
Fehler verschiedenster Art in charakteristischer Weise zum Gewinn von Erkenntnis
genutzt werden. Fehlfunktionen, Versagen, Störungen, Ausfallerscheinungen, Ab-
weichungen und ähnliche Erscheinungen scheinen dabei Ausgangspunkt und Kern-
stück einer besonderen Familie von Methoden zu bilden, die trotz unterschiedlicher
Gegenstände gemeinsame Züge aufweist.
Bei dieser Methode geht es nicht primär darum, Fehler zu vermeiden, sie zu er-
klären oder zu verstehen. Es handelt sich auch nicht um das wohl am nachdrück-
lichsten von Karl Popper vertretene Prinzip des individuellen und wissenschaftli-
chen Lernens durch Versuch und Irrtum – besser: Versuch und Irrtumsbeseitigung.
Vielmehr geht es darum, normale Gegenstände zu verstehen, indem man deren
Fehlfunktionen, Ausfälle und Störungen studiert: Beobachtungen an geschädigten,
gestörten, nicht richtig funktionierenden oder abweichenden Gegenständen sollen
Rückschlüsse auf gleichartige unbeschädigte, ungestörte, funktionierende, normale
Gegenstände ermöglichen.
So kann man etwa das menschliche Sehvermögen durch die Untersuchung opti-
scher Täuschungen besser kennenlernen, die Sprachproduktion durch Untersuchung
von Sprach- und Sprechfehlern oder den Stoffwechsel, etwa von Bakterien, durch
Experimente mit Mangelmutanten.
Allen diesen Vorgehensweisen ist gemeinsam, dass aus dem Versagen oder den
Fehlfunktionen eines Gegenstandes Schlüsse auf sein normales Funktionieren oder
seine normale Struktur gezogen werden. Zunächst aber sollen einige weitere
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B. Schweitzer, Der Erkenntniswert von Fehlfunktionen,
https://doi.org/10.1007/978-3-476-04951-3_1