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Nichtlinearität

Die Welt ist ein Prozess.
Sie ist nicht, sondern sie geschieht
Cramer und Kämpfer (1991, S. 1).

Was sind nichtlineare Dynamiken?

Systeme bilden mit dem Faktor Zeit eine untrennbare Einheit - die Prozesse von Systemen bleiben dabei über einen gewissen Zeitraum stabil oder verändern sich. Eine rein statische Beschreibung ohne die Berücksichtigung dieser Dynamik kann einem System nicht gerecht werden.
   
Für das Verständnis von komplexen dynamischen Systemen ist die Analyse dieser Verlaufsformen, zum Beispiel anhand von Zeitreihen oder dynamischer Modellierung, unerlässlich.
 
An der dynamischen Entwicklung eines aus dem vernetzten Zusammenwirken von Elementen bestehenden Systems sind lineare Beziehungen nur äußerst selten beteiligt.
 
Deshalb sind lineare Beziehungen zwischen den Elementen eines Systems der Form y = ax + b, die nur proportionale Zusammenhänge abbilden, nicht ausreichend, um das System zu beschreiben.
 
Durch den Einbezug nichtlinearer Dynamiken lassen sich jedoch verschiedene, zum Teil hoch komplexe raum-zeitliche Ordnungsmuster, die so genannten Attraktoren des Systems verstehen. Chaos tritt nur in Systemen mit nichtlinearen Beziehungen zwischen den Elementen auf.
 
Die Dynamische Modellierung beschränkt sich also nicht nur auf eine Momentaufnahme, sondern erlaubt es, das Verhalten des Systems bei unterschiedlichen Parameterwerten zu beobachten. Dabei können über einen Zeitraum hinweg verschiedene Szenarien durchgespielt werden - wie verändert sich das Gesamtsystem im Zeitablauf, wenn man einen Parameter ändert?

Abbildung: Therapeutisches Chaos

Die Abbildung stammt aus einem Forschungsprojekt zum therapeutischen Chaos. Zwei Psychotherapien wurden in 10-Sekundenintervallen aufwändig kodiert. Die Abbildung zeigt für eine der beiden Therapien die Stärke des Schmetterlingseffektes im Verlauf der Therapie (lokaler Lyapunov-Exponent). Im gesamten Verlauf der Therapie liegt Chaos vor. D.h. die Entwicklung ist nicht langfristig vorhersagbar. Starke Veränderungen sind markiert. Die Pfeile markieren synchron bei Therapeut und Klientin (rot) bzw. nicht synchron (blau) auftretende sprunghafte Veränderungen. Markiert wurden die jeweils größten Veränderungen.
(Strunk, G. (2004) Organisierte Komplexität)

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