Wie wird untersucht
Ausgehend von einfachen Elementen bzw. Vorgängen, die einzeln betrachtet werden, kommt man zu komplexeren Gebilden, deren Struktur und Verhalten beschrieben werden soll. Diese Elemente werden mit Aktionen getestet und die Reaktionen werden ausgewertet. Die Kunst dabei besteht in der Auswahl der Aktionen und der Analyse der Reaktionen.
In der Prozessleittechnik/Regelungstechnik haben sich drei Methoden zur Untersuchung als sinnvoll und zweckmäßig herausgebildet:
- Sprungantwort – der Eingang eines Systems wird sprunghaft verändert und die Reaktion des Systems am Ausgang wird analysiert.
- Anstiegsantwort – der Eingang eines Systems wird gleichmäßig steigend/fallend verändert und die Reaktion des Systemausgangs wird untersucht.
- Frequenzantwort (Frequenzgang) – der Eingang wird mit einer bekannten Schwingung (Sinus- Cosinusschwingung) beaufschlagt und der Ausgang wird untersucht.
Diese drei Verfahren können modifiziert oder auch kombiniert angewendet werden und liefern Aussagen über Struktur und Stabilität vorhandener Teilsysteme (Reglstrecken, Regler,Regelkreise).
Ein Beispiel aus der Informationstechnik soll verdeutlichen, wie kompliziert die Auswahl der Untersuchungsmethoden bei der Analyse eines Systems sein kann. Das Beispiel ist aus der Theorie über KI (künstliche Intelligenz) übernommen und wird hier verkürzt dargestellt.
Das chinesische Zimmer
In einer Box (Zimmer) ist ein Element (Mensch/Maschine) welche über einen bestimmten Satz von Regeln und Karten mit chinesischen Symbolen verfügt. Die Regeln legen fest, wie auf bestimmte Symbole reagiert werden soll. Jetzt werden Fragen durch chinesische Schriftzeichen in die Box herein gegeben. Aus der Box kommen Antworten auf diese Fragen als chinesische Schriftzeichen heraus.
Frage:Ist in der Box ein Mensch oder eine Maschine und beherrscht das unbekannte Element/System die chinesische Schrift – Sprache?
Wie soll man das beantworten? Jeder, der die chinesischen Zeichen lesen und verstehen kann, bekommt den Eindruck, dass in der Box ein Mensch sitzt, der ebenfalls chinesisch versteht. Trotzdem ist auch eine Maschine, ein Computer, durchaus in der Lage diese Aufgabe zu erfüllen.
Erste viele Untersuchungen mit den unterschiedlichsten Techniken könnten darüber Auskunft geben, wie das System – antworte auf chinesische Fragen mit chinesischen Symbolen – funktioniert. Dabei kommt es nicht auf die Schwierigkeit der Fragen an, denn auch ein Mensch kann nicht auf alle Fragen richtig antworten. Auch die Geschwindigkeit, mit der die Fragen beantwortet werden ist kein Maß.
Erst wenn man sich von dem System löst und auch die Systemgrenzen in die Analyse mit einbezieht kommt man zu weiteren Aussagen, die nähere Auskunft über das System geben. Es gehört also zur Kunst der Analyse neben formalen Techniken auch Kreativität und Geschick an zu wenden.