Modellierung komplexer Prozesse durch naturanaloge Verfahren : Soft Computing und verwandte Techniken; mit 11 Tabellen und 25 QR-Codes

Dieses Lehrbuch ist eine Einführung in die Techniken des sog. Soft Computing und verwandter formaler Methoden. Dargestellt werden Zellularautomaten und Boolesche Netze, Evolutionäre Algorithmen sowie Simulated Annealing, Fuzzy-Methoden, Neuronale Netze und schließlich Hybride Systeme, d. h. Koppelungen verschiedener dieser Techniken. Zu jeder Technik werden Anwendungsbeispiele gegeben. Auf der Basis der Theorie komplexer dynamischer Systeme werden zusätzlich theoretische Grundlagen dargestellt und es wird auf die Gemeinsamkeiten der auf einen ersten Blick sehr heterogenen Techniken hingewiesen. Neu an der zweiten Auflage sind die Darstellungen eines neuartigen evolutionären Algorithmus und eines neuen selbstorganisiert lernenden neuronalen Netzes, die beide von uns entwickelt worden sind. Ebenfalls neu sind verschiedene Anwendungsbeispiele sowie die Einfügung von QR-Codes in den Text, die einen Zugang zu Programmvideos ermöglichen. Der Leser erhält eine systematische Einführung und Übersicht zu diesen Techniken. Durch die Beispiele wird er geschult, selbst in formalen Modellen zu denken und diese auf seine speziellen Probleme anzuwenden. Dieses Lehrbuch ist für den Einsatz in Lehrveranstaltungen zur Simulation komplexer adaptiver Systeme sowie zur Modellbildung und -theorie in verschiedenen Bereichen geeignet. -- Dieses Lehrbuch ist eine Einführung in die Techniken des sog. Soft Computing und verwandter formaler Methoden. Dargestellt werden Zellularautomaten und Boolesche Netze, Evolutionäre Algorithmen sowie Simulated Annealing, Fuzzy-Methoden, Neuronale Netze und schließlich Hybride Systeme, d. h. Koppelungen verschiedener dieser Techniken. Zu jeder Technik werden Anwendungsbeispiele gegeben. Auf der Basis der Theorie komplexer dynamischer Systeme werden zusätzlich theoretische Grundlagen dargestellt und es wird auf die Gemeinsamkeiten der auf einen ersten Blick sehr heterogenen Techniken hingewiesen. Neu an der zweiten Auflage sind die Darstellungen eines neuartigen evolutionären Algorithmus und eines neuen selbstorganisiert lernenden neuronalen Netzes, die beide von uns entwickelt worden sind. Ebenfalls neu sind verschiedene Anwendungsbeispiele sowie die Einfügung von QR-Codes in den Text, die einen Zugang zu Programmvideos ermöglichen. -- -- Der Inhalt -- Komplexe dynamische Systeme - Trajektorien und Attraktoren - Zellularautomaten und Boolesche Netze - Evolutionäre Algorithmen und Simulated Annealing - Fuzzy-Methoden - Neuronale Netze - Hybride Systeme -- -- Die Zielgruppe -- Studierende und Lehrende der Elektrotechnik, Physik, Informatik sowie der Wirtschafts- und Sozialwissenschaften und zusätzlich Praktiker in Wirtschafts- und Ausbildungsbereichen -- -- Die Autoren -- PD Dr. Christina Klüver, Prof. Dr. Jürgen Klüver und Dr. Jörn Schmidt bilden die Forschungsgruppe COBASC (Computer Based Analysis of Social Somplexity) in der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften der Universität Duisburg-Essen. Sie entwickelten zahlreiche Computerprogramme zur Simulation und Analyse komplexer Prozesse Front Matter....Pages 1-1 Bottom-up Modelle, Soft Computing und komplexe Systeme....Pages 5-24 Zellularautomaten und Boolesche Netze....Pages 25-68 Die Modellierung adaptiver Prozesse durch Evolutionäre Algorithmen....Pages 69-113 Modellierung lernender Systeme durch Neuronale Netze (NN)....Pages 115-158 Fuzzy-Mengenlehre und Fuzzy-Logik....Pages 159-195 Hybridisierungen der Basismodelle....Pages 197-216 Resümee und Perspektiven....Pages 217-218 Back Matter....Pages 9-9