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A Biologische Basis: erforschen, beschreiben, beurteilen |
14 |
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1 Wissenschaftstheoretische Überlegungen zu den Substratender Biologie |
15 |
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1.1 Wissenstypen und Grundbezug auf die belebte Welt |
15 |
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1.2 Organismus oder System? |
17 |
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1.3 Kennzeichen belebter Systeme |
18 |
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1.4 Adäquate Beschreibung biologischer Systemedurch Nachbarwissenschaften |
19 |
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1.5 Prinzip der einfachsten Erklärungsmöglichkeit |
21 |
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1.6 Biologie als Naturwissenschaft |
21 |
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1.7 Physikalismus und Reduktionismus |
21 |
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1.7.1 Physikalismus und Vitalismus |
21 |
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1.7.2 Reduktionismus bzw. reduktiver Physikalismus |
22 |
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1.7.3 Nicht reduktiver Physikalismus |
22 |
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1.7.4 Pragmatische Position |
24 |
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1.8 Analyse und Synthese – Biologie und Technik |
24 |
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2 Vorgehensweise in der Biologie |
26 |
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2.1 Beobachtung und Beschreibung |
26 |
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2.1.1 Beobachtung mit den Sinnesorganen |
26 |
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2.1.2 Beobachtungen mit Geräten |
27 |
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2.1.3 Die angemessene Beschreibung |
28 |
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2.1.4 In welchen Fällen reicht die Methode,,Beobachtung und Beschreibung`` aus? |
31 |
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2.1.5 In welchen Fällen reicht die Methode,,Beobachtung und Beschreibung`` nicht aus? |
32 |
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2.1.6 Allgemeine Bedeutung der Methode,,Beobachtung und Beschreibung`` in der Biologie |
33 |
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3 Das Experiment |
34 |
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3.1 Typen von Experimenten |
34 |
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3.1.1 Das qualitative Experiment |
34 |
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3.1.2 Das quantitative Experiment |
35 |
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3.2 Prinzipien für das Experiment |
36 |
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3.2.1 Prinzip der kleinen Schritte |
36 |
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3.2.2 Prinzip der indirekten Messung |
38 |
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3.2.3 Prinzip der Lösung einer Struktur aus dem Verband |
38 |
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3.2.4 Prinzip der Reproduzierbarkeit |
39 |
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3.2.5 Prinzip der gezielten Ausschaltung |
40 |
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3.3 Korrelation und Kausalverknüpfung |
40 |
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4 Schlussfolgern, Beurteilen und Erklären in der Biologie |
43 |
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4.1 Die induktive und die deduktive Methode |
43 |
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4.1.1 Induktive Methode |
43 |
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4.1.2 Deduktive Methode |
44 |
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4.1.3 Beispiele |
44 |
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4.2 Die Induktion als Grundmethode des Schlussfolgernsin der naturwissenschaftlichen Forschung |
46 |
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4.3 Die ,,deduktive Komponente`` induktiver Schlussfolgerung |
47 |
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4.4 Hypothesenprüfung durch konstruierte Einzelfälle |
48 |
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4.5 Analyse und Synthese |
50 |
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4.6 Das vierfache Methodengefüge der Induktion (Max Hartmann) |
50 |
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4.6.1 Teilschritte eines logisch einheitlichen Gefüges |
50 |
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4.6.2 Analytische Fehler |
51 |
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4.7 Die reine oder generalisierende Induktion |
51 |
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4.7.1 Definition |
51 |
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4.7.2 Prinzip der Methode |
52 |
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|
4.7.3 Zur Leistungsfähigkeit der Methode |
53 |
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4.8 Die exakte Induktion |
53 |
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4.8.1 Definition |
53 |
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4.8.2 Prinzip der Methode |
54 |
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|
4.8.3 Zur Leistungsfähigkeit der Methode |
55 |
|
|
4.9 Das Kausalitätsprinzip |
55 |
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|
4.9.1 Ordnungsprinzip |
55 |
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4.9.2 Grundfrage |
56 |
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4.9.3 Kausalverknüpfung zweier Phänomenen |
56 |
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|
4.9.4 Kausalverknüpfung mehrerer Phänomene |
56 |
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|
4.9.5 Das ,,widerspruchsfreie Schachtelsystem`` |
58 |
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4.10 Kausalität und Statistik |
58 |
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|
4.10.1 Verbindlichkeit eines einzigen Experiments |
58 |
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|
4.10.2 Unsicherheit kausaler Zuordnungdurch nicht berücksichtigte Zwischenstufen |
58 |
|
|
4.11 Finalität und Heuristik |
60 |
|
|
4.11.1 Grundvorstellungen finaler Betrachtungsweisen |
60 |
|
|
4.11.2 Teleologie und Zweckhaftigkeit |
61 |
|
|
4.11.3 Erklärungswert finaler und kausaler Beziehungen |
62 |
|
|
4.11.4 Problemfindung durch finale Betrachtungsweisen |
64 |
|
|
4.12 Grenzüberschreitungen |
65 |
|
|
4.13 Wertung biologischer Ergebnisse |
66 |
|
|
4.13.1 Erklären, verstehen, vorhersagen |
66 |
|
|
4.13.2 Verwerfen überholter Ergebnisse |
67 |
|
|
4.13.3 Von der Person unabhängige Wertung |
67 |
|
|
4.13.4 Zwang, vorhandenes Wissen zu benutzen |
67 |
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|
B Abstraktion biologischer Befunde:Herausarbeitung allgemeiner Prinzipien |
69 |
|
|
5 Funktion und Design |
70 |
|
|
5.1 Funktion |
71 |
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|
5.1.1 Kennzeichnung und Anschluss an den Designbegriff |
71 |
|
|
5.1.2 Funktionsausprägung und Funktionsarten |
72 |
|
|
5.1.3 Funktion und Komplexität |
73 |
|
|
5.2 Design |
78 |
|
|
5.2.1 Versuch einer Kennzeichnung |
78 |
|
|
5.2.2 Biologisches Design, betrachtet aus dem Blickwinkel bionisch orientierter Formgestalter |
80 |
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|
5.2.3 Biologisches Design in der Sichtweise der Philosophen |
82 |
|
|
5.2.4 ,,Generelles Design`` als Überbegriff |
86 |
|
|
6 Modellmäßige Abstraktion des biologischen Originalsals Grundlage für die bionische Übertragung von Prinzipien |
87 |
|
|
6.1 Modellbildung als Basis für die Abstraktion von Prinzipien |
87 |
|
|
6.1.1 Die Natur als Abstraktionsbasis |
87 |
|
|
6.1.2 Das Modell als spezifizierte Relation zur Natur |
89 |
|
|
6.1.3 Erkenntnistheoretische Kritik des Modellbegriffs |
91 |
|
|
6.1.4 Das Modell als Abbild und zugleich Vorbild |
92 |
|
|
6.2 Zum Problem der Modellübertragung |
94 |
|
|
6.2.1 Prinzipien und Kritik |
94 |
|
|
6.2.2 Versuch einer Zuordnung |
95 |
|
|
6.2.3 Analogieforschung |
98 |
|
|
6.2.4 Analogie und neopragmatische Modelltheorie |
105 |
|
|
6.3 Biologische Erkenntnis und modellmäßige Abstraktion |
112 |
|
|
6.3.1 Mechanische Modelle mechanischer Originale |
113 |
|
|
6.3.2 Mechanische Modelle nicht mechanischer Originale |
115 |
|
|
6.3.3 Elektrische Modelle elektrischer Originale |
116 |
|
|
6.3.4 Elektrische Modelle nicht elektrischer Originale |
117 |
|
|
6.3.5 Chemische Modelle |
120 |
|
|
6.3.6 Kybernetische Modelle |
120 |
|
|
6.3.7 Nachrichtentechnische Modelle |
121 |
|
|
6.3.8 Mathematische Modelle |
122 |
|
|
6.3.9 Denkmodelle |
123 |
|
|
6.4 Schlussfolgerungen zur modellmäßigen Abstraktion |
123 |
|
|
C Umsetzung in die Technik:Konzeptuelles, Prinzipienvergleich, Vorgehensweise |
124 |
|
|
7 Bionik als naturbasierter Ansatz |
125 |
|
|
7.1 Zum Naturbegriff – Antithese zur Technikoder grundsätzliche Identität? |
125 |
|
|
7.1.1 Lernen von der Natur |
125 |
|
|
7.1.2 Beispiele |
127 |
|
|
7.2 Zur wissenschaftsphilosophischen Thesevon der Naturnachahmung durch Bionik |
128 |
|
|
7.2.1 Typisierung der Bionik |
128 |
|
|
7.2.2 Zur Nachahmungsthese der Bionik, Nachahmungstypen |
130 |
|
|
7.3 Kann Ästhetik einen Nachahmungstyp darstellen? |
132 |
|
|
7.3.1 Eine Betrachtungskategorie? |
132 |
|
|
7.3.2 Ein Ordnungsprinzip? |
132 |
|
|
7.4 ,,Von der Technik zum Leben`` oder ,,vom Leben zur Technik``? |
133 |
|
|
7.4.1 Philosophie und Pragmatismus |
133 |
|
|
7.4.2 Organismus und Maschine |
134 |
|
|
7.4.3 Technik und biologische Evolution |
135 |
|
|
7.5 Effizienz und Optimierung |
135 |
|
|
7.5.1 Nochmals: zum Zweckmäßigkeits- und Optimierungsbegriff |
136 |
|
|
7.5.2 Optimierungskriterien als heuristische Prinzipien |
138 |
|
|
8 Bionik als interdisziplinärer Ansatz |
141 |
|
|
8.1 Interdisziplinarität, Technowissenschaft und Zirkulation |
141 |
|
|
8.2 Perspektivenwechsel durch Technowissenschaften |
143 |
|
|
8.3 Zum Zirkulationsprinzip |
145 |
|
|
9 Bionik als konzeptueller Ansatz |
148 |
|
|
9.1 Definitionen |
148 |
|
|
9.1.1 Technische Biologie |
148 |
|
|
9.1.2 Bionik |
149 |
|
|
9.1.3 Technische Biologie und Bionik als Antipoden |
151 |
|
|
9.2 Bionik – eine fachübergreifende Vorgehensweise |
154 |
|
|
9.2.1 Formalisierung des Naturvergleichs |
154 |
|
|
9.2.2 Analogieforschung am Anfang |
157 |
|
|
9.2.3 Vorgehensweise der Zusammenarbeit |
160 |
|
|
9.2.4 Stufen der Zusammenarbeit |
162 |
|
|
9.2.5 Typen technologischer Übertragung |
167 |
|
|
9.2.6 Sichtweise des VDI |
169 |
|
|
9.2.7 Bionikdarstellungen |
170 |
|
|
9.3 Bionik – ein Denkansatz |
176 |
|
|
9.3.1 Zehn Grundprinzipien natürlicher Systememit Vorbildfunktion für die Technik |
177 |
|
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9.3.2 Vermittlung der Grundprinzipien |
179 |
|
|
9.4 Bionik – eine Lebenshaltung |
179 |
|
|
9.4.1 Das Naturstudium verleiht Einsichten |
179 |
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|
9.4.2 Eine neue Moral als Basis allen Handelns |
180 |
|
|
9.5 Was kann von Bionik letztlich erwartet werden? |
181 |
|
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9.5.1 Bionik sollte richtig eingeschätzt werden |
181 |
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9.5.2 Vorgehen gestern und morgen |
181 |
|
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10 Bionik als Ansatz zum strukturierten Erfinden |
183 |
|
|
10.1 Bionik bei BR, TRIZ, SIT und anderen Entwicklungsmethoden |
183 |
|
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10.1.1 BR: ,,Brainstorming`` |
184 |
|
|
10.1.2 TRIZ: Theorie des erfinderischen Problemlösens(russ. Abk.) |
184 |
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10.1.3 SIT: ,,Structured Inventive Thinking`` |
186 |
|
|
10.1.4 NM: Methode von Nakayama Masakazu |
188 |
|
|
10.1.5 YN/ARIZ 02: Methode von Yoshiki Nakamura |
190 |
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|
10.1.6 NAIS: ,,Naturorientierte Inventionsstrategie`` |
193 |
|
|
10.1.7 LU: ,,Luscinius-Methode`` |
198 |
|
|
Literaturverzeichnis |
205 |
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