Die vorliegende Arbeit untersucht die Tragweite des Analogiebegriffes für die Praxis des Studiums Scientific Programming – eine Kombination von Informatik- und Mathematikgrundstudium. Der Analogiebegriff wird eng in Zusammenhang mit dem Modellbegriff entwickelt. Der Ablauf besteht darin, zunächst an einem Beispiel die Begriffe Modell und Analogie zu entwickeln, dann Modell und Analogie angesichts von Beispielen aus dem Studiengang Scientific Programming zu entwickeln und dabei eine eigenständige Sicht der Bildung von Analogien vorzustellen, um schließlich die Ergebnisse zusammenzufassen.
In der Arbeit ist dem Autor aufgefallen, dass viele Problemlösungen dadurch erreicht werden, dass man aufgrund von gelösten Beispielen die Lösung der neuen Aufgabe vorantreibt. Mit anderen Worten ist die neue Lösung analog zu einer vorliegenden Lösung zu entwickeln. Dies erleichtert und beschleunigt die Lösung von Problemen. Auch in dem Studium Scientific Programming erarbeitet man oftmals Lösungen, die auf schon gefundenen Lösungen aufsetzen. Hier stellt man sich die Frage, ob das förderlich für die Aneignung des Stoffes ist. Solche analogen Lösungsstrategien verdeutlichen den abstrakten Gehalt der Theorie, und man wird sie von dieser Perspektive aus rechtfertigen. Die Frage ist dann aber, wie die Beispiele – hier das gelöste Beispiel aus der Vorlesung und Übung bspw. welches analog zu einer neuen Aufgabe ist – den abstrakten Gehalt veranschaulichen.
Auf diesem Hintergrund hat der Autor sich allgemein das Problem vorgelegt, wie Analogien in Problemlösungen funktionieren, und wie dies mit dem Begriff des Modells zusammenhängt. Beispiele können schon als Modell beschrieben werden, so dass die Analogiebeziehung zwischen zwei Beispielen als Modellbeziehung begriffen werden kann. Dann stellt man sich die allgemeine Frage, wie die Analogie dieser Beispiele/Modelle gewonnen werden kann, und was das damit zu tun hat, dass die der Analogie zugrundeliegende Abstraktion eine allgemeine Theorie veranschaulicht. Damit leistet die Arbeit einen Beitrag dazu, die oftmals nur unbewusst eingesetzten Analogien in dem Studium bewusst durchdringen zu können.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Vorgehen in der Arbeit
1.3 Einführung in das Thema
2 Begriffliche Besinnung auf Modell und Analogie
2.1 Ein Ausgangsbeispiel
2.2 Der Analogiebegriff
2.3 Der Modellbegriff
3 Beispiele und ihre Interpretation
3.1 Rechnernetze
3.1.1 Das OSI-Schichtenmodell
3.1.2 Paketvermittelte Netze
3.1.3 Internet-API
3.1.4 Weitere Beispiele
3.2 Beispiele aus der Programmierung
3.2.1 Ein theoretischer Rahmen
3.2.2 Binärer Suchbaum
3.2.3 Copy and Paste
3.3. Einfache Konzepte
3.3.1 Stack
3.3.2 Queue
3.4 Gewinnung von Regeln zur Abstraktion
4 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Tragweite des Analogiebegriffes in Verbindung mit dem Modellbegriff für das Studium des Scientific Programming, um Analogien als Hilfsmittel zur Lösungsfindung und zum tieferen Verständnis abstrakter Theorien bewusst nutzbar zu machen.
- Analyse des Zusammenhangs von Modellbildung und Analogiebildung
- Untersuchung von Analogien an praktischen Beispielen aus der Informatik
- Darstellung der Rolle von Abstraktion und Regelfolgen
- Evaluation der Nützlichkeit von Analogien für unterschiedliche Zielgruppen
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Das OSI-Schichtenmodell
Der Zweck des OSI Schichtenmodelles ist es die Kommunikation über verschiedene Schichten hinweg zwischen Hosts zu ermöglichen. Dabei muss auf verschiedene technische Anforderungen, von der Signalübertragung bis zur Bereitstellung von Anwendungen geachtet werden. Es hat sieben Schichten. Diese sieben Schichten werden durch folgende Analogie veranschaulicht(vgl. [47], s.24):
„Ein Manager möchte einem Geschäftspartner, der eine andere Sprache spricht, eine Nachricht zusenden. Der Manager ist mit dem Anwendungsprozess, der die Kommunikation anstößt, gleichzusetzen. Er spricht die Nachricht auf ein Diktiergerät. Seine Sekretärin bringt die Nachricht auf Papier und übersetzt diese in die Fremdsprache. Die Sekretärin wirkt somit als Darstellungsschicht. Danach gibt sie die Nachricht an den Lehrling, der den Versand der Nachricht verwaltungstechnisch abwickelt und damit die Sitzungsschicht repräsentiert. Der Hauspostmitarbeiter(gleich Transportschicht) bringt den Brief auf den Weg. Dazu klärt er mit der Netzwerkschicht (gleich Briefpost), welche Übertragungswege bestehen, und wählt den geeigneten aus. Der Postmitarbeiter bringt die nötigen Vermerke auf dem Briefumschlag an, und gibt ihn weiter an die Verteilstelle, die der Sicherungsschicht entspricht. Von dort gelangt der Brief zusammen mit anderen in ein Transportmittel(…) und nach eventuell mehreren Zwischenschritten zur Verteilstelle, die für den Empfänger zuständig ist. Auf der Seite des Empfängers wird dieser Vorgang nun in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, bis der Geschäftspartner den Brief schließlich in seiner Postmappe vorfindet. Diese grobe Analogie zeigt allerdings nicht auf, welche Möglichkeiten der Fehlerprüfung und –behebung das OSI-Modell vorsieht, da diese beim Briefversand nicht bestehen.“
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Motivation und methodisches Vorgehen werden erläutert, wobei Analogien als Mittel zur Problemlösung im Kontext des Scientific Programming eingeführt werden.
2 Begriffliche Besinnung auf Modell und Analogie: Es werden die theoretischen Grundlagen des Analogie- und Modellbegriffs anhand eines anschaulichen Beispiels aus der Büroorganisation erarbeitet.
3 Beispiele und ihre Interpretation: Anhand verschiedener informatischer Themen wie Rechnernetzen, Programmierung und Datenstrukturen wird die Anwendung und Abstraktion von Analogien praktisch demonstriert.
4 Fazit: Die Arbeit fasst zusammen, wie durch die bewusste Nutzung paradigmatischer Beispiele ein Erkenntnisgewinn erzielt und der Modellgehalt in der Praxis verankert werden kann.
Schlüsselwörter
Analogie, Modell, Abstraktion, Scientific Programming, Regelverhalten, Structural Mapping, Informatik, Mathematik, Problemlösung, Konstruktivismus, OSI-Modell, Paketvermittlung, Binärer Suchbaum, Stack, Queue
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der vorliegenden Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Theorie und Anwendung von Analogien im Kontext von Modellen, insbesondere im Studium des Scientific Programming.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Themen sind das Zusammenspiel von Modell- und Analogiebildung, die Bedeutung von Abstraktion und die Rolle von paradigmatischen Beispielen in der Wissensvermittlung.
Was ist das primäre Ziel oder die zentrale Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, die Tragweite des Analogiebegriffs für das Studium zu untersuchen und Analogien als bewusste, strukturierte Strategie zur Lösungsfindung und zum tieferen Stoffverständnis nutzbar zu machen.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet der Autor?
Der Autor nutzt einen konstruktivistischen Ansatz und eine modelltheoretische Perspektive, wobei er das Konzept des "Structural Mapping" und der regelbasierten Abstraktion anwendet.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden diverse praktische Beispiele aus der Informatik, wie das OSI-Modell, Paketvermittlung, Datenstrukturen wie Stacks und Queues sowie Programmiertechniken, analysiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit am besten?
Die Arbeit ist am besten durch Begriffe wie Analogie, Modell, Abstraktion, Structural Mapping und Scientific Programming charakterisiert.
Warum wird das OSI-Modell als Beispiel für eine Analogie gewählt?
Es dient dazu, eine komplexe technische Schichtenstruktur in eine lebensweltliche Analogie des Briefversands zu übersetzen, um deren Funktionsweise für Anfänger begreifbar zu machen.
Was versteht der Autor unter einem "paradigmatischen Beispiel"?
Ein paradigmatisches Beispiel fungiert als Ankerpunkt für eine Abstraktion, der es ermöglicht, den Regelgehalt einer Theorie durch ein konkretes, intuitives Modell zu erfassen.
In welchem Verhältnis stehen Analogie und Deduktion?
Die Arbeit zeigt, dass eine regelbasierte Analogiebildung, bei der das Modell durch Abstraktion gewonnen wird, eine Nähe zur deduktiven Herleitung aufweisen kann.
Welche Kritik übt der Autor an der Verwendung von Analogien?
Der Autor weist darauf hin, dass Analogien bei falscher oder oberflächlicher Anwendung zu Übergeneralisierungen führen können und nicht immer ein tieferes Verständnis der mathematischen oder informatischen Theorie garantieren.
- Arbeit zitieren
- Richard Kunstwadl (Autor:in), 2016, Der Analogie- und Modellbegriff. Konzepte und Interpretation, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/313954
