Modulcode:	WInf-ModWis
Englische Bezeichnung:	Models in Science
Modulverantwortliche(r):	Prof. Dr. Bernhard Thalheim
Turnus:	unregelmäßig (WS14/15 WS16/17 SS18 SS20)
Präsenzzeiten:
ECTS:	4
Workload:	120 Stunden
Dauer:	ein Semester
Modulkategorien:	GU (MSc WInf (15)) NF (Inf. als NF)
Lehrsprache:	Deutsch
Voraussetzungen:

Kurzfassung:

Modelle sind ein Arbeitsinstrument in allen Wissenschaften. Sie werden auf unterschiedliche Art und Weise entwickelt und genutzt. Als Instrument verfügen sie über ihren eigenen Hintergrund, ihren Kontext und ihre community of practice. Sie reflektieren Situationen in einem Weltausschnitt. Eine allgemeine Wissenschaft der Modelle und des Modellierens wurde in einem fast alle Fakultäten überspannenden Kooperationsprojekt schrittweise entwickelt. Diese Wissenschaft wird in diesem Modul vorgestellt, anhand von Fallstudien untermauert, mit entsprechenden Methoden zur Entwicklung und Nutzung von Modellen unterlegt und mit Nutzungsszenarien in einzelnen Disziplinen verknüpft.

Lernziele:

Im Rahmen des Modules erwirbt ein(e) Student(in) Kenntnisse

zur systematischen Modellentwicklung,

zur systematischne Entwicklung von Instrumenten zu einem Modell,

Methoden der Nutzung und Entwicklung von Modellen,

und zur Qualitätsanalyse von Modellen.

Nach diesem Kurs erwirbt ein(e) Student(in)

Kenntnis der unterschiedlichen Herangehensweise an die Modellierung, das Modellieren und die Nutzung von Modellen in unterschiedlichen Wissenschaften zur Lösung unterschiedlicher Fragestellungen

kann eigenständig Modellen anhand des Einsatzspektrums bewerten und die Gültigkeit der mit einem Modell erreichbaren Aussagen ableiten.

Lehrinhalte:

Was sind Modelle, wie modelliert man, wie geht man vor? Wer entwickelt und nutzt Modelle auf welche Weise? Warum werden Modelle genutzt? Wann und wofür werden Modelle eingesetzt? In welchem Kontext werden Modelle verwendet. Wie setzt man Modelle ein? Welche Funktion haben Modelle beim Gebrauch? In welchenm Nutzungsszenario werden sie verwendet? Welches Einsatzspektrum findet man üblicherweise für Modelle? Worin besteht der Wert und der Mehrwert von Modellen?

An der CAU wurden interdisziplinär ein allgemein akzeptierter und zugleich umfassender Modellbegriff und eine aussagenkräftige allgemeine Theorie der Modelle entwickelt. Diese Theorie wird vorgestellt und anhand von Fallstudien in wissenschaftlichen Disziplinen untermauert . Sie wird mit Methoden zur Entwicklung und Nutzung verknüpft. Modelle werden in Nutzungsszenarien von ihrer community of practice in deren und ihren Kontext eingesetzt.

Der Kurs gibt zunächst einen Einblick in allgemeine Grundlagen des Modellierens und der Modelle. Darauf aufbauend wird eine Systematisierung schrittweise entwickelt. Diese Systematisierung erlaubt auch eine disziplinübergreifende Betrachtung von Modellen aus unterschiedlichen Wissenschaften.

Im Weiteren werden im Kurs unterschiedliche Modelle aus den Naturwissenschaften, den Geisteswissenschaften, den Gesellschaftswissenschaften und den Ingenieurwissenschaften im Detail vorgestellt und daraus Ansätze für einen transdiziplinären Einsatz von Modellen abgeleitet.

Weitere Voraussetzungen:

Keine.

Prüfungsleistung:

Ausarbeitung einer Fallstudie nach entsprechenden Vorgaben als Semesterarbeit.

Lehr- und Lernmethoden:

Vorlesung und Diskussion von Fallstudien.

Verwendbarkeit:

Studiengang Wirtschaftinformatik (Master): Grundlagen und Umfeld

Fächerübergreifend im Rahmen des Zentrums für Schlüsselqualifikationen

Literatur:

B. Thalheim und I. Nissen (eds.). Wissenschaft und Kunst der Modellierung. De Gruyter-Verlag, 2015.

H. Stachowiak. Allgemeine Modelltheorie. Springer, 1973.

I.A. Halloun. Modeling Theory in Science Education. Springer, Berlin, 2006.

B. Kralemann and C. Lattmann. Models as icons: modeling models in the semiotic framework of Peirce as theory of signs. Synthese, 190(16):3397-3420, 2013.

B. Mahr. Cargo. Zum Verhältnis von Bild und Modell. In I. Reichle, S. Siegel, and A. Spelten, editors, Die Wirklichkeit visueller Modelle, 17-40. Wilhelm Fink Verlag, München, 2008.

B. Thalheim. The conceptual framework to user-oriented content management. Series Frontiers in Arificial Intelligence, 154, Information Modelling and Knowledge Bases, XVII, 30-49, 2007.

B. Thalheim. Achievements and problems of conceptual modelling. In Active Conceptual Modeling of Learning, LNCS 4512, 72-96, Berlin, 2008. Springer.

B. Thalheim. Towards a theory of conceptual modelling. Journal of Universal Computer Science, 16(20):3102-3137, 2010.

B. Thalheim. The theory of conceptual models, the theory of conceptual modelling and foundations of conceptual modelling. In The Handbook of Conceptual Modeling: Its Usage and Its Challenges, chapter 17, 547-580. Springer, Berlin, 2011.

B. Thalheim. The art of conceptual modelling. In Information Modelling and Knowledge Bases XXII, volume 237 of Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, pages 149-168. IOS Press, 2012.

B. Thalheim. The science and art of conceptual modelling. In A. Hameurlain et al., editor, TLDKS VI, LNCS 7600, pages 76-105. Springer, Heidelberg, 2012.

B. Thalheim. Syntax, semantics and pragmatics of conceptual modelling. In NLDB, LNCS 7337, 1-12. Springer, 2012.

B. Thalheim. The conception of the model. In BIS, LNBIS 157, 113-124. Springer, 2013.

B. Thalheim. The conceptual model = an adequate and dependable artifact enhanced by concepts. In Information Modelling and Knowledge Bases, volume XXV of Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, 260, 241-254, IOS Press, 2014.

Verweise:

Kommentar:

Eine Kenntnis des eigenen Fachgebietes und einiger in diesem Fachgebiet häufig genutzter Modelle ist von Nutzen für die Lehrveranstaltung.