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Sozionik

Thema

Möglichkeiten und Grenzen der Empirie

Ludwig Siegele: Die Götter der Zuckerwelt

Prüfungsvorschlag, eingereicht für das schriftliche Abitur 1999 im 3. Fach (Grundkurs)

©  Frank U. Kugelmeier, Attendorn 1999


Aufgaben:

  1. Fassen Sie die Ergebnisse der Zuckerwelt-Computersimulation von Robert Axtell und Joshua Epstein kurz zusammen!
  2. Vergleichen Sie das Vorgehen der beiden US-Wissenschaftler mit anderen Methoden zur Gewinnung sozialwissenschaftlicher Daten! Arbeiten Sie Unterschiede und Gemeinsamkeiten heraus!
  3. Erörtern Sie die Möglichkeiten und Grenzen der beschriebenen Zuckerwelt-Simulation!

Quelle:

Ludwig Siegele: Die Götter der Zuckerwelt. Zwei amerikanische Forscher züchten künstliche Gesellschaften im Computer. Deren Verhalten gibt allerhand Rätsel auf.
In: Die Zeit, Nr.10 (28.2.1997). S.78 [gekürzt].

Hier zitiert nach: Zeit im Internet-Archiv,
http://service.ecce-terram.de/zeit-archiv/daten/pages/sugar.txt.199702281.html

Bilder in Anlehnung an:
http://www.brook.edu/dybdocroot/sugarscape/movies.htm

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Materialien

Ludwig Siegele: Die Götter der Zuckerwelt

Robert Axtell und Joshua Epstein [züchten in] der Denkfabrik Brookings Institution in Washington digitale Gesellschaften im Computer. [...] Ihr Ziel ist es, eine neue Sozialwissenschaft anzustoßen, die gesellschaftliche Phänomene nicht nur analysiert, sondern versucht, sie im Computer auch nachzustellen. [...]

Die Computergesellschaft der beiden Forscher ist denkbar einfach. Sie hat nur einen Rohstoff: Zucker. Er ist in einem zweidimensionalen Koordinatensystem verteilt, am Bildschirm dargestellt durch unterschiedlich große gelbe Punkte. Seine Anhäufungen erinnern von fern an Hügel in einer Landkarte, was dem Modell auch den Namen gibt: Sugarscape.

Diese quadratische Zuckerlandschaft ist bevölkert von roten oder blauen Punkten. Das sind die sogenannten Agenten, kleine, selbständige Software-Objekte, die nach einfachen Regeln durch Sugarscape ziehen. Deren wichtigste: Sie brauchen den süßen Stoff, um zu überleben. Deswegen streben sie unentwegt nach dem größten gelben Punkt in ihrem Gesichtskreis, und sobald sie ihn erreicht haben, essen sie, soviel sie können. Wenn sie mehr als genug finden, dürfen sie den Überschuss speichern und so eine Art Vermögen ansparen.

Aber nicht alle Agenten sind gleich. Sie haben jeweils zwei Eigenschaften, die ihnen zufällig zugeteilt werden: wie weit sie sehen können und wie schnell sie verdauen. Kurzsichtige Agenten mit einem schnellen Stoffwechsel haben es folglich in Sugarscape besonders schwer. Sie gehen in kurzer Zeit an Zuckermangel ein.

Rund 1000 dieser Agenten durchstreifen im Schnitt die 2500 Felder von Sugarscape, und sie tun es unter wechselnden Bedingungen. Axtell und Epstein ändern immer wieder ihre Eigenschaften, programmieren neue Verhaltensregeln und beobachten, wie sich die Gesellschaft jeweils entwickelt. Obwohl jeder Agent nur simplen Regeln folgt, verhält sich das Gesamtsystem, ähnlich wie ein Ameisenvolk, erstaunlich intelligent.

Lässt man Sugarscape in seiner einfachsten Form laufen, sieht man noch wenig Aufregendes: Die Agenten wandern zu den höchsten Stellen der Zuckerhügel. Doch eine genauere Auswertung zeigt, dass sich das Vermögen höchst ungleich verteilt. Obwohl die Talente normal gestreut sind, horten einige wenige Agenten extrem viel Zucker, die Mehrheit bleibt relativ arm - "wie in einer realen Gesellschaft", sagen Axtell und Epstein. Für sie ist das ein erster Beweis, dass sich nach verblüffend einfachen Regeln tatsächlich Phänomene der realen Welt züchten lassen. [...]

Am interessantesten sind bisher die ökonomischen Erkenntnisse. Dazu führten die Forscher den Handel in Sugarscape ein. Jetzt wächst dort nicht mehr nur Zucker, sondern auch Gewürz. Die Agenten brauchen beide Rohstoffe, um ihr Leben zu fristen, der eine mehr Zucker, der andere mehr Gewürze. Immer wenn zwei von ihnen einander treffen, können sie ihre überschüssigen Lebensmittel tauschen. Die Preise handeln sie selber aus. Das funktioniert dann wie auf einem Markt: Die Agenten prüfen, ob ein Handel sinnvoll wäre, ob etwa der eine Zucker braucht und der andere viel davon hat. Preis und Menge ergeben sich dann aus den jeweiligen Vorräten der Agenten und ihren Stoffwechselbedürfnissen: Jeder weiß in etwa, über wie viele Felder er mit seinen Vorräten noch ziehen kann, ehe der Hungertod droht.

Zunächst passiert, was Ökonomen gemeinhin erwarten: Die Agentenwirtschaft funktioniert nun viel besser. Gesellschaften, die etwa wegen verbreiteter Kurzsichtigkeit zum Untergang verurteilt wären, können sich durch den Handel über die Zeiten retten. Überraschenderweise fängt jedoch die Zahl ihrer Mitglieder bald an, stark zu schwanken. Es kommt häufig zu Überbevölkerung, gefolgt von starkem Bevölkerungsrückgang. Auch sonst gibt die künstliche Gesellschaft Rätsel auf: Zwar nähert sich etwa der Preis von Zucker, ausgedrückt in Einheiten von Gewürz, auf Dauer einem stabilen Gleichgewichtswert an. Aber nur dann, wenn die Agenten unsterblich sind. Sobald man den Agenten beispielsweise nur ein begrenztes Leben, dafür aber auch die Fähigkeit zur Fortpflanzung zugesteht, kommt der Preis überhaupt nicht mehr ins Gleichgewicht. Ein Agent kann mit seinen Gütern folglich viel reicher werden als ein anderer, selbst wenn sie sonst identisch sind - ganz im Widerspruch zur neoklassischen Wirtschaftstheorie.

Verteilung der Agenten in der Zuckerwelt (einfacher Simulationslauf)

Agentenpopulation am Anfang Agentenpopulation in der Mitte Agentenpopulation am Schluss

Am Anfang In der Mitte Am Schluss


Ludwig Siegele: Die Götter der Zuckerwelt. Zwei amerikanische Forscher züchten künstliche Gesellschaften im Computer. Deren Verhalten gibt allerhand Rätsel auf.
In: Die Zeit, Nr.10 (28.2.1997). S.78 [gekürzt].

Hier zitiert nach: Zeit im Internet-Archiv,
http://service.ecce-terram.de/zeit-archiv/daten/pages/sugar.txt.199702281.html

Bilder in Anlehnung an:
http://www.brook.edu/dybdocroot/sugarscape/movies.htm

Erwartungen

Unterrichtliche Voraussetzungen:

Die Aufgabenstellung verlangt der Lerngruppe Methodenkenntnisse ab, die explizit in der 2. Reihe (hier vor allem in der 12/2 in der mikrosoziologischen Beschäftigung mit der empirischen Sozialforschung), implizit aber auch in anderen Zusammenhängen (z. B. in der 13/1) erworben wurden. Computersimulationen waren allerdings nie Unterrichtsgegenstand. - Inhaltlich fordert die Aufgabe wirtschaftspolitisches Basiswissen (3. Reihe, 12/2) sowie ein Problembewusstsein für Fragen des sozialen Wandels (13/1) ein.

Erwartungen:

Teilaufgabe 1 (Analyse)

Die Untersuchungsergebnisse, die ausdrücklich kurz zusammengefasst werden sollen, lassen sich etwa wie folgt auf den Punkt bringen:

(1) In der Zuckerwelt-Gesellschaft entstehen auch bei normaler Streuung der Talente im Laufe der Zeit soziale Ungleichheiten (mit einer schmalen Ober- und einer breiten Unterschicht).

(2) Benachteiligungen einzelner Mitglieder der Zuckerwelt können durch Tauschhandel überwunden werden.

(3) Der Handel bewirkt allerdings starke Schwankungen in der Gesamtpopulation.

(4) Gleichgewichtspreise bilden sich nur bei angenommener Unsterblichkeit der Individuen.

(5) Ansonsten sind auch hier - entgegen dem neoklassischen Marktmodell - langfristig Ungleichverteilungen bzw. Ungleichheiten zu verzeichnen.

Teilaufgabe 2 (Darstellung)

Erwartet werden kann, dass die Schülerinnen und Schüler gängige Methoden der empirischen Sozialforschung differenziert darstellen und dabei erläutern, ob bzw. inwiefern sich mit Hilfe dieser Methoden vergleichbare Ergebnisse erzielen lassen wie mit der beschriebenen Zuckerwelt-Simulation. Zur Sprache kommen sollten folgende Grundtypen: (1) Befragung (in den Spielarten standardisiert/nicht-standardisiert, schriftlich/mündlich), (2) Beobachtung (teilnehmend/nicht-teilnehmend) und (3) Experiment (Labor- und Feldversuch).

Herausgearbeitet werden sollten grundsätzliche Unterschiede zwischen der Simulation und den "traditionellen" Methoden (synthetisierendes vs. analysierendes Vorgehen, Gewinnung dynamischer vs. statisch-punktueller Daten, "Agenten" vs. Menschen als Untersuchungsgegenstand), aber auch Gemeinsamkeiten (z. B. von "dynamischer" Simulation und herkömmlichen Langzeituntersuchungen). Werden hier (oder in Teilaufgabe 3) Fragen wissenschaftlicher Ethik (z. B. das Problem der Virtualisierung "menschlicher" Gesellschaften) reflektiert, kann die Aufgabe als in besonderem MaŠe bearbeitet gelten.

Teilaufgabe 3 (Erörterung)

Die Erörterung kann vorrangig methodisch ausgerichtet sein, ist aber auch für inhaltliche Schwerpunktsetzungen in den Bereichen Wirtschaftstheorie bzw. Sozialstruktur/Sozialer Wandel offen.

Nahe liegt der Hinweis auf die durch die Simulation erweiterten Erkenntnismöglichkeiten, die sonst technisch nicht realisierbar oder ethisch nicht vertretbar wären (etwa Experimente an "lebenden" Gesellschaften). Erkenntnistheoretische Chancen ergeben sich auch aus der Möglichkeit der "virtuellen Falsifizierung" ökonomischer oder soziologischer Modelle.

Andererseits liegen die Grenzen des Software-Experiments auf der Hand: Abgesehen davon, dass sich Computersimulationen eher für die Beschreibung quantitativer als qualitativer Phänomene eignen, sind vor allem folgende Punkte problematisch: (1) die Simplifizierung gesellschaftlicher Zusammenhänge (ihre Reduktion auf Binärcodes), (2) die unbedachte Gleichsetzung von virtueller und realer Welt sowie (3) die Illusion der Berechenbarkeit des Menschen.

Teilaufgabe 2 schließt Leistungen im Bereich I ein. Ansonsten liegen die Anforderungen jedoch vorrangig in den Bereichen II und III.


   Achtung! Bis 2001 folgten die Abiturvorschläge den Maßgaben der alten NRW-Richtlinien! Diese differenzierten nicht zwischen Inhalts- und Methodenfeldern, sondern zwischen Lernbereichen. Auch wurde bis 2001 keine notenstufenspezifische Beschreibung der zu erwartenden Schülerleistung eingefordert.
   Beachten Sie bitte in jedem Fall das Copyright des Textmaterials!