Simulanten haben zu Recht keinen guten Ruf. Sie schützen Symptome vor, ohne die Krankheit wirklich zu haben. In der Wissenschaft ist das anders. Computergestützte Simulation beschreibt den Weg einer fiktiven Aschewolke über Europa, ohne dass deren reale Existenz durch die Simulation an sich bewiesen wird. Im Gegenteil: Fluggesellschaften, die Testflüge durchgeführt haben, haben das Vorhandensein der Vulkanasche nicht nachweisen können. Erst heute Mittag soll ein Flugzeug der DLR mit geeignetem Meßgerät aufsteigen, um die Ergebnisse der Computersimulation zu verifizieren – oder eben auch nicht. Kein Einzelfall.
Der Wahrheitsgehalt von Simulationen hängt von zwei Komponenten ab: Der Menge der zur Verfügung stehenden Daten aus der Vergangenheit und der Genauigkeit des mathematischen Modells.
Je mehr Fälle der Vergangenheit vorliegen und desto genauer man mit Zahlen und Daten, die real gemessen wurden, die Realität beschreiben, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer Simulation, die der Realität nahe kommt.
Das ist aber nur die notwendige und nicht die hinreichende Bedingung. Die hängt davon ab, dass die in der mathematischen Formel der Simulation dargestellten Faktoren und Variablen tatsächlich den Einfluß in der Realität haben, den der Forscher ihnen zubilligt.
Dabei sind schon in der Ökonomie zwei Techniken bekannt, um die Komplexität solcher Formeln zu reduzieren, um sie selbst durch vermeintliche Supercomputer rechenbar zu machen. Faktoren, die für weniger relevant gehalten werden, werden im mathematischen Modell als konstant gesetzt. Mit der ersten Differenzierung fallen sie somit aus der Rechnung heraus. Und Faktoren, die der Forscher nicht kennt, werden definitorisch ebenfalls konstant gesetzt. Auch sie finden in der Berechnung der Realität keinen Niederschlag.
Anders gesagt: Das Ergebnis der Simulation entspricht der Erwartung des Forschers, der ihre mathematische Funktion beschreibt. In der Naturwissenschaft und Technik kann man sie durch vergleichende Messungen überprüfen und immer weiter verbessern. So leisten sie etwa bei der Konstruktion von Automobilen wertvolle Dienste bei der Sicherheit, die aber vom Hersteller sicher durch einen Crash-Test überprüft wird.
Das trifft bei singulären Ereignissen wie dem Waldsterben, BSE, der Schweine- oder Vogelgrippe nicht zu. Hier wird das gesunde mathematische Modell durch einen Panikfaktor ersetzt, der entweder der betroffenen Wissenschaftsdisziplin oder aber etwa der Pharmaindustrie einen ordentlichen Batzen Geld in die Kasse spült, der ihnen ohne die “Analyse” des “Gefährdungspotentials” entgangen wäre.
Beim Klimawandel hat auch der negative empirische Test keine Wirkung auf die Öffentlichkeit gehabt. Wissenschaftler haben Klimasimulationen zurückgerechnet und mit dem realen Verlauf der Temperaturen in der Vergangenheit verglichen. Leider stellte sich keine Übereinstimmung ein.
Ähnlich verhält es sich mit der Steuerschätzung, von der sich lediglich mit Sicherheit sagen lässt, dass ihr Ergebnis nicht eintrifft. Liegen die realen Abweichungen im Folgejahr nach oben und unten im zweistelligen Milliardenbereich, so differieren die Zahlen im vierten und fünften Jahr der mittelfristigen Finanzplanung gerne auch mal um 100 Mrd €. Das komplexe System der komunizierenden Röhren von Steuern und Abgaben ist genauso wenig kalkulierbar wie die unvohersehbaren Faktoren, die das weltweite Wirtschaftswachstum bestimmen.
So lässt sich über die Statistik sagen, dass sie bei ausreichender Datenbasis die Vergangenheit richtig beschreiben kann. Für die Simulation der Zukunft bietet sie keine hinreichende Sicherheit.






3 comments
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19. April 2010 at 09:03
freeman
Simulationen sind ein guter Weg, um schnell und produktiv an Daten zu gelangen an die man auf anderem Weg auch (aber aufwändiger) käme.
Zb ist es ungleich praktischer, das Verhalten eines Maschinenteils zuerst mittels Finite-Elemente-Analyse zu testen, bevor man damit in die Serienproduktion geht. Allerdings ist in so einem Fall die Validierung des Modells einfach: Man führt das Experiment einfach am fertigen, realen Teil aus und vergleicht die Ergebnisse.
Nutzt man jedoch Simulationen, bei denen dieser Schritt nicht oder nur eingeschränkt möglich ist, läuft man Gefahr, seine Erkenntnisse “aus der Luft” zu ziehen.
19. April 2010 at 15:22
webbaer
Ein weiser Kommentar!
Ergänzend noch: Selbst wenn die Menge der erfassten Daten gross ist und das Modell anspruchsvoll, so wird es immer letztlich an der Realität scheitern: Sehr komplexe Systeme sind nicht prognostizierbar.
Was es aber gibt, ist die “Prognosestärke”, d.h. Person A wird das chatotische System X bessser erkennen als Person B.
MFG
Wb
20. April 2010 at 22:11
Donauwelle
Bei dieser Entscheidung hat wohl eine Rolle gespielt, dass zufälligerweise unmittelbar davor eine europäische Regierung mit dem Flugzeug abgestürzt war. Also fanden sich die Staaten nicht dazu bereit, das Risiko zu tragen dass die pessimistische Prognose eintrifft und haben die Beweislast daher spontan bei den Befürwortern des Flugbetriebs angesiedelt statt bei seinen Gegnern. Das ist auch grundsätzlich sinnvoll, denn wenn diese jene nicht allein tragen können kann sie immer noch versicherungsmäßig unter ihnen verteilt werden. Bzw. wenn der Markt ohne Staatsintervention nicht in der Lage ist den Flugbetrieb zu versichern, dann ist dieser wohl einfach tatsächlich zu gefährlich. Das populärwissenschaftliche Geraune von der elementaren Unzulänglichkeit der Berechnungsgrundlagen sollte nicht darüber hinwegtäuschen dass kein vernünftiger Ansatz für ein wirtschaftliches Risikomanagement vorliegt.