Bionik als Wissenschaft: Erkennen - Abstrahieren - Umsetzen by Werner Nachtigall

By Werner Nachtigall

Der Begriff „BIONIK“ wird gerne als Kunstwort gekennzeichnet, zusammengesetzt aus BIOlogie und TechNIK. Bionik stellt einerseits ein Fach dar, in dem geforscht und ausgebildet wird, und kennzeichnet andererseits eine Sichtweise, nämlich die des „Lernens von der Natur für die Technik“. Darüber sind in der Zwischenzeit neben populär wissenschaftlichen Werken eine Reihe von Fachbüchern erschienen. Werner Nachtigall hat darin mit der 2. Auflage seines bei Springer erschienenen Buchs „BIONIK – Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler“ einen Meilenstein gesetzt. In diesem Buch kennzeichnet er die Untergliederung des Fachs und bespricht detailliert dessen Forschungsgegenstände. Dagegen fehlte bislang eine Darstellung, die sich mit den erkenntnistheoretischen Grundlagen wie mit der pragmatischen Vorgehensweise der Bionik systematisch befasst, die ja mit der ihr eigenen Prinzip-Abstraktion zwischen der belebten Welt als Vor-Bild und der technischen Umsetzung als Ab-Bild vermitteln will. Das vorliegende Werk schließt diese Lücke mit drei großen Abschnitten: Biologische foundation: Erforschen, Beschreiben, Beurteilen. – Abstraktion biologischer Befunde: Herausarbeiten allgemeiner Prinzipien. – Umsetzung in die Technik: Prinzipvergleich, Konzeptuelles, Vorgehensweise.

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3 Beispiele Beispiel 1: Induktives Schließen in der Biologie: Artbegriff 1000 Fliegen mögen vorliegen. Man schaut jede Einzelheit des Körperbaus bei jeder Fliege an und vergleicht dann jede Einzelheit mit der entsprechenden bei jeder anderen Fliege. Haben dann zum Beispiel 125 Fliegen gemeinsame Ähnlichkeiten, liegt der Schluss nahe, dass diese 125 Fliegen einer einzigen Art zuzuordnen sein könnten. Alle äußeren Körpermerkmale Aufstieg ! Typus einer Art. Schluss ! allgemeine Gesetzmäßigkeiten. ) Beispiel 2: Induktives Schließen in der Physik: Fallversuche Galileo Galilei (1564–1642) ließ Kugeln und andere Körper frei fallen oder auf schiefen Ebenen hinabrollen.

Es gibt aber auch mehrere Kurzformen der Deskription: die physikalische Formel, die chemische Formel, die mathematische Gleichung, die grafische Kurve, den kybernetischen Schaltkreis, das halbabstrakte Schaubild. Es ist wichtig festzuhalten, dass alle diese Deskriptionsmöglichkeiten denktheoretisch gleichwertig sind. Man wird in jedem Fall diejenige Beschreibungsform wählen, die der Sache am ehesten angemessen ist. Dabei sind unterschiedliche Möglichkeiten zu berücksichtigen. 1 Prinzip der einfachsten Möglichkeiten Die Deskription sollte die zugrunde liegenden Phänomene auf die einfachste Weise erfassen und in der kürzestmöglichen Art und Weise formulieren.

1007/978-3-642-10320-9, © Springer 2010 23 24 3 Das Experiment (qualitativer Aspekt), bevor man weiter fragen kann, wie genau, wie oft usw. sie einen Vorgang ausführt (quantitativer Aspekt). Erkenntnistheoretisch sind die qualitativen Experimente oft die entscheidenden. Quantitative schließen sich an, sie sichern in Zahlenwerten und Absolutbeträgen, was das qualitative Experiment im großen Wurf gibt. Die Antwort der Natur auf qualitative Frage ist prinzipiell nur „ja“ oder „nein“. 2 Das quantitative Experiment Die Fragen sind oft sehr schwierig zu formulieren, der messtechnische Aufwand ist nicht selten extrem hoch.

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