Einführung in die Theorie der kognitiven Kommunikation: wie Sprache, Information, Energie, Internet, Gehirn und Geist zusammenhängen
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
2014
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| Schriftenreihe: | Research
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XVII, 491 Seiten graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 BEZUEGE, WIRKUNGEN UND ARTEN VON KOMMUNIKATION 1
1.1 GRUNDBEGRIFFE UND RELATIONEN DER KOMMUNIKATIONSTHEORIE 1
1.1.1 ZUR KOMMUNIKATION UND DEN DAMIT VERBUNDENEN BEGRIFFEN 1
1.1.2 ALLGEMEINES UEBER SIGNALE: ARTEN, KATEGORIEN UND DATEN 3
1.1.3 DIE VERSCHIEDENEN FACETTEN VON NACHRICHTEN 6
1.2 ERLAEUTERUNGEN ZUR KOMMUNIKATION 8
1.2.1 GRUNDFUNKTIONEN DER KOMMUNIKATION 9
1.2.2 ZUR MENSCH-TIER-KOMMUNIKATION 10
1.2.3 ZUR MENSCH-MASCHINE- UND MASCHINE-MASCHINE-KOMMUNIKATION 11
1.3 INSTANZEN, WANDLER UND ELEKTRISCHE SIGNALE 12
1.3.1 ANALOGE UND DIGITALE SIGNALE UND DEREN UMWANDLUNG 12
1.3.2 NACHRICHTENTRANSPORT MIT DIGITALEN SIGNALEN UND INFORMATIONSHOEHE
16
1.3.3 PRAEDIKTOR-KORREKTOR-VERFAHREN UND VORWISSEN 17
1.4 ZUR HERAUSRAGENDEN ROLLE DIGITALER DARSTELLUNGEN 21
1.4.1 LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN 22
1.4.2 PROGRAMM UND COMPUTER 26
1.5 SEMANTIKEN DER KOMMUNIKATION 27
1.5.1 GESCHLOSSENE SINNGENAUE KOMMUNIKATION 29
1.5.2 GESCHLOSSENE SINNALLGEMEINE KOMMUNIKATION 30
1.5.3 OFFENE SINNALLGEMEINE KOMMUNIKATION 31
1.5.4 ZUSAMMENGESETZTE KOMMUNIKATIONSPROZESSE 35
1.5.5 FEHLINTERPRETATION (MISSVERSTAENDNIS), FEHLERFORTPFLANZUNG 39
1.6 KOMMUNIKATION UND RUECKKOPPLUNG 44
1.6.1 ALLGEMEINES UEBER RUECKGEKOPPELTE PROZESSE 44
1.6.2 RUECKGEKOPPELTE KOMMUNIKATIONSPROZESSE 48
1.7 UEBER DIE URSPRUENGE VON KOMMUNIKATION 53
1.8 BEZUG ZUR SEMIOTIK VON PEIRCE 54
1.9 ZUSAMMENFASSUNG 58
2 INFORMATION: EREIGNIS, WAHRSCHEINLICHKEIT, ENTROPIE UND SINNGEHALT 61
2.1 ERSTE ERLAEUTERUNGEN UND UEBERSICHT 61
2.1.1 ZUR UEBERTRAGUNG VON BEDEUTUNGEN UND ZUM INFORMATIONSBEGRIFF. 64
2.1.2 UEBER WEITERE ROLLEN DER CODEBAEUME UND BEDEUTUNGSCODES 69
2.1.3 ZUR ANZAHL VON BEDEUTUNGEN UND ZU INTERPRETATIONSEBENEN 72
2.2 INFORMATIONSHOEHE ALS QUANTITATIVES MASS FUER NEUIGKEIT 75
2.2.1 ZUM LOGARITHMUS UND ZUR EINHEIT DER INFORMATIONSHOEHE 76
2.2.2 WEITERE DISKUSSION DES INFORMATIONSBEGRIFFS 78
2.2.3 AUFMERKSAMKEITSKANAL UND WAHRSCHEINLICHKEITSRAUM 81
2.3 EXKURS ZUR WAHRSCHEINLICHKEITSTHEORIE 83
2.3.1 EREIGNISSE, MENGEN UND WAHRSCHEINLICHKEITEN 83
2.3.2 VERKNUEPFUNG VON MENGEN, EREIGNISSEN UND WAHRSCHEINLICHKEITEN 85
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XTV INHALTSVERZEICHNIS
2.3.3 AXIOME VON KOLMOGOROV UND FOLGERUNGEN 89
2.3.4 VERANSCHAULICHUNG DER MENGENOPERATIONEN DURCH VENN-DIAGRAMME. 91
2.3.5 BINAERE GRUNDVERKNUEPFUNGEN ALS SONDERFALL VON MENGENOPERATIONEN.
93
2.3.6 DEFINITION BEDINGTER EREIGNISSE UND BEDINGTER
WAHRSCHEINLICHKEITEN. 95
2.3.7 VERBUNDEREIGNISSE UND VERBUNDWAHRSCHEINLICHKEIT 99
2.3.8 UEBER WEITERE EREIGNISKLASSEN UND LOSTROMMELN 105
2.4 INFORMATIONSHOEHEN VON EREIGNISSEN VERSCHIEDENER EREIGNISKLASSEN 107
2.4.1 INFORMATIONSHOEHEN VON EREIGNISSEN BEI ZUFALLSEXPERIMENTEN 108
2.4.2 UEBERTRAGUNG DER ZUSAMMENHAENGE AUF MENSCHLICHE VORSTELLUNGEN 109
2.4.3 VENN-DIAGRAMM FUER GESCHICHTEN BEIM KAFFEEKRAENZCHEN 113
2.5 ERWARTUNGSWERT ODER ENTROPIE DER INFORMATIONSHOEHE 115
2.5.1 ENTROPIE EINER INFORMATIONSQUELLE BEI UNABHAENGIGEN EREIGNISSEN 116
2.5.2 BEDINGTE ENTROPIE UND VERBUNDENTROPIE 119
2.5.3 ETWAS UEBER ANWENDUNGEN DES ENTROPIE-BEGRIFFS UND FOLGERUNGEN 122
2.5.4 ENTROPIE UND QUELLENCODIERUNG 123
2.6 ALGORITHMISCHE INFORMATIONSTHEORIE ZUR BESTIMMUNG VON KOMPLEXITAET
125
2.6.1 DEFINITIONEN WICHTIGER BEGRIFFE DER ALGORITHMISCHEN
INFORMATIONSTHEORIE 126
2.6.2 GROBE BESCHREIBUNG DER TURING-MASCHINE ALS REFERENZ-COMPUTER 128
2.7 UEBER BEDEUTUNGEN UND UEBER VERSCHIEDENE INTERPRETATIONSEBENEN 130
2.7.1 ZUR SYSTEMATISIERUNG VON BEDEUTUNGEN 130
2.7.2 ZUR HIERARCHIE VON INTERPRETATIONSEBENEN 132
2.7.3 UEBER DIE INFORMATIONSHOEHEN IN VERSCHIEDENEN
INTERPRETATIONSEBENEN. 134
2.7.4 PRAGMATIK-EBENE UND KOMMUNIKATION 134
2.8 ZUSAMMENFASSUNG 136
3 ZUSAMMENHAENGE VON ENERGIE, ENTROPIE UND INFORMATIONSHOEHE 139
3.1 GRUNDLEGENDES UEBER ENERGIE 140
3.1.1 UEBER ARBEIT UND ENERGIE 140
3.1.2 MEHR UEBER ENERGIE: SPEICHERUNG, UMFORMUNG, EINHEIT, ERHALTUNG 145
3.2 UEBER WAERME, TEMPERATUR UND THERMODYNAMISCHE ENTROPIE 147
3.2.1 INNERE ENERGIE, TEMPERATUR UND 1. HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 147
3.2.2 IDEALE UMWANDLUNG VON WAERME IN MECHANISCHE ENERGIE 151
3.2.3 WAERMETRANSPORT UND THERMODYNAMISCHE ENTROPIE 153
3.2.4 UMWANDLUNG VON WAERME IN MECHANISCHE ENERGIE MIT
WAERMEKRAFTMASCHINEN 154
3.2.5 VERANSCHAULICHUNG DER ENTROPIE ANHAND BEWEGTER GASTEILCHEN 158
3.2.6 ERGAENZENDE ANMERKUNGEN ZUR ENTROPIE 160
3.3 STATISTISCHE BESCHREIBUNG VON ENTROPIE 162
3.3.1 THERMODYNAMISCHE ENTROPIE ALS MASS FUER UNGEORDNETHEIT 162
3.3.2 ZUR STATISTISCHEN BERECHNUNG DER THERMODYNAMISCHEN ENTROPIE 166
3.3.3 ZWEITER HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK UND ZU STATISTIKEN 171
3.3.4 QUANTITATIVER BEZUG ZWISCHEN THERMODYNAMISCHER ENTROPIE UND
INFORMATIONSHOEHE 174
3.3.5 ERWARTUNGSWERT VON THERMODYNAMISCHER ENTROPIE UND
INFORMATIONSHOEHE 175
3.3.6 ENTROPIE NACH GIBBS UND SHANNON 177
3.4 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN SIGNAL, ENERGIE, ENTROPIE UND INFORMATIONSHOEHE
178
INHALTSVERZEICHNIS
XV
3.4.1 ERFORDERLICHE ENERGIE UND ZEIT FUER EINE ELEKTRISCHE
INFORMATIONSEINHEIT 179
3.4.2 FLAECHEN-, ENERGIE- UND LEISTUNGSBEDARF FUER LOGIK-OPERATIONEN 181
3.4.3 THERMODYNAMIK UND SELBSTORGANISATION VERSUS GEIST 187
3.5 MAXWELL'SCHER DAEMON, ENTROPIEN UND ENERGIE 189
3.5.1 FUNKTIONSWEISE DES MAXWELL'SCHEN DAEMONS 190
3.5.2 UNTERSUCHUNGEN VON BRILLOUIN 191
3.5.3 UNTERSUCHUNGEN VON BENNETT 194
3.6 ZUSAMMENFASSUNG 195
4 TRANSPORT VON NACHRICHTEN UND INFORMATION 199
4.1 AUSBLICK AUF DIE EINZELTHEMEN DIESES KAPITELS 199
4.2 TECHNISCHE KOMMUNIKATIONSARTEN 201
4.3 EINIGE GRUNDLAGEN ZUR THEORIE DER SIGNALE UND IHRER UEBERTRAGUNG 204
4.3.1 PHAENOMENE BEI DER UEBERTRAGUNG BINAERER DIGITALER SIGNALE 205
4.3.2 BETRACHTUNGSWEISEN UND ELEMENTARE BEGRIFFE DER SIGNALTHEORIE 209
4.3.3 UEBER SINUSSCHWINGUNGEN UND IHRE VERWENDUNG ALS ELEMENTARSIGNALE.
217
4.4 TRANSINFORMATION UND KANALKAPAZITAET 238
4.4.1 INFORMATIONSTHEORETISCHES UEBERTRAGUNGSMODELL UND TRANSINFORMATION.
239
4.4.2 KANALKAPAZITAET 248
4.4.3 ERGAENZENDE BETRACHTUNGEN ZUR UEBERTRAGUNG VON INFORMATION 262
4.5 SIGNALUEBERTRAGUNG BEI TELEKOMMUNIKATION UEBER EIN NETZ 266
4.5.1 GRUNDSTRUKTUREN AUSGEDEHNTER KOMMUNIKATIONSNETZE 267
4.5.2 ZU DATENFORMATEN, VERBINDUNGSARTEN UND ZUM ZEITMULTIPLEX 271
4.5.3 UEBERTRAGUNGSPARAMETER UND PROTOKOLLE AM BEISPIEL DES INTERNET 273
4.5.4 EBENEN-MODELLE UND INSTANZEN VON TELEKOMMUNIKATIONSSYSTEMEN 275
4.5.5 EINIGE BESONDERHEITEN VON MOBILFUNKNETZEN 282
4.6 DAS *MEDIUM" IST DIE *BOTSCHAFT" 284
4.6.1 BEISPIELE FUER VERAENDERUNGEN DURCH MEDIEN 285
4.6.2 ZUR AKZEPTANZ NEUER MEDIEN 287
4.6.3 UEBER DIE MACHT DER MEDIEN 288
4.6.4 OEKONOMISCH BEDINGTE ZWANGSLAGEN VON MEDIEN UND GESELLSCHAFTLICHE
BEDUERFHISSE 289
4.6.5 DIE MENSCHLICHE KOMPONENTE BEI INTERVIEWS UND REPORTAGEN 292
4.6.6 SOZIALE NETZWERKE UND IHRE MOEGLICHEN KONSEQUENZEN 294
4.7 ZUSAMMENFASSUNG 295
5 UEBER WAHRNEHMUNG, ARTIKULATION UND DEREN BEZIEHUNGEN ZUEINANDER 299
5.1 KOMMUNIKATION BEI LEBEWESEN UND MASCHINEN UND MEINUNGEN DAZU 301
5.2 SIGNALVERARBEITUNG KOMMUNIZIERENDER MASCHINEN 303
5.2.1 REALISIERUNG EINES EINFACHEN RECHNERS ALS MEALY-AUTOMAT 305
5.2.2 STRUKTUREN LEISTUNGSFAEHIGER COMPUTER UND SIGNALVERARBEITENDER
MASCHINEN 307
5.2.3 UEBER INTELLIGENZ, HARDWARE, SOFTWARE UND GEIST I 309
5.2.4 INTELIIGENZGRENZEN BEI COMPUTERBERECHNUNGEN 313
5.2.5 COMPUTER ALS KOMMUNIKATIONSPARTNER 316
5.3 SIGNALVERARBEITUNG IN LEBEWESEN 316
5.3.1 ZELLEN ALS BAUELEMENTE VON LEBEWESEN 319
XVI
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.2 NERVENZELLEN ALS SIGNALLEITUNGEN UND ALS ELEMENTE DER
SIGNALVERARBEITUNG 319
5.3.3 DAS BIOLOGISCHE NEURONALE NETZ DER GROSSHIRNRINDE 327
5.4 ZUR NUTZUNG MASCHINELLER UND BIOLOGISCHER METHODEN DER
SIGNALVERARBEITUNG 332
5.4.1 VERGLEICH VON COMPUTER UND NEURONALES NETZ DER GROSSHIRNRINDE 332
5.4.2 KUENSTLICHE NEURONALE NETZE 333
5.4.3 VORLAEUFIGE ERLAEUTERUNGEN UNSCHARFER MENGEN UND UNSCHARFER
LOGIK. 334
5.5 WAHRNEHMUNGSORGANE ODER SENSOREN UND ARTIKULATIONSORGANE ODER
AKTOREN. 336
5.5.1 WAHRNEHMUNG OPTISCHER SIGNALE 337
5.5.2 WAHRNEHMUNG AKUSTISCHER SIGNALE 345
5.5.3 WAHRNEHMUNG CHEMISCHER SIGNALE 349
5.5.4 WAHRNEHMUNG DURCH GEFUEHL 352
5.5.5 ALLGEMEINES UND SELTSAMES UEBER WAHRNEHMUNGEN BEI LEBEWESEN 353
5.5.6 ARTIKULATIONSORGANE 355
5.5.7 TECHNISCHE ARTIKULATION UND WAHRNEHMUNG DURCH EXPERIMENT UND
MESSUNG 359
5.6 ZUSAMMENFASSUNG ' 362
6 UEBER DIE ENTSTEHUNG VON BEDEUTUNGEN UND SPRACHE 365
6.1 ZUR THEORIE UNSCHARFER MENGEN UND UNSCHARFER LOGIK 366
6.1.1 MENGENOPERATIONEN BEI UNSCHARFEN MENGEN 367
6.1.2 BILDUNG DES KREUZPRODUKTS BEI UNSCHARFEN MENGEN 368
6.1.3 UNSCHARFE LOGIK 369
6.2 MENGENOPERATIONEN UND LOGIKEN BEI DENKPROZESSEN 371
6.2.1 ERGAENZENDE BETRACHTUNGEN ZUR ZWEIWERTIGEN LOGIK 372
6.2.2 KOMBINATION VON ZWEIWERTIGER LOGIK UND MENGENOPERATIONEN 373
6.2.3 ETWAS UEBER DREIWERTIGE LOGIK 374
6.2.4 ZUR BILDUNG ELEMENTARER UND SPEZIELLER BEGRIFFE 374
6.2.5 UEBER WEITERE LOGIKEN UND ZU DENKPROZESSEN 376
6.3 DIE ZUORDNUNG VON BEDEUTUNGEN ZU REIZMUSTERN UND SIGNALEN 377
6.3.1 ZUR ANZAHL UND ZUM UMFANG VON REIZMUSTERN UND BEDEUTUNGEN 378
6.3.2 ABBILDUNG AEHNLICHER REIZMUSTER IM KOHONEN-NETZ 379
6.4 ALLGEMEINES UEBER ABBILDUNGEN VON REIZMUSTERN IN NEURONALEN NETZEN
380
6.4.1 ABBILDUNG UNTERSCHIEDLICHER REIZMUSTERKLASSEN AN UNTERSCHIEDLICHEN
ORTEN 382
6.4.2 UEBER REIZMUSTERKLASSEN UND ZUGEHOERIGKEITSMASSE BEI UNSCHARFEN
KLASSEN 384
6.4.3 UEBER DIE ZUORDNUNG VON BEDEUTUNGEN ZU REIZMUSTERANTWORTEN 388
6.5 ALLGEMEINES UEBER DAS LERNEN EINES NEURONALEN NETZES 390
6.5.1 KURZER EXKURS ZUR VEKTOR-RECHNUNG 391
6.5.2 NEURON ALS AEHNLICHKEITSDETEKTOR UND NEURONALES NETZ ALS
KORRELATIONSEMP&IGER 395
6.5.3 LERNEN EINES EINZELNEN MUSTERS GEMAESS DER HEBB' SEHEN REGEL 398
6.5.4 LERNEN VON REIZMUSTERN DER SELBEN UND ANDERER
REIZMUSTERKLASSEN. 404
6.5.5 ZUR BILDUNG VON SEMANTIK IM KOHONEN-NETZ 409
6.5.6 REPRAESENTANTEN AEHNLICHER ODER GLEICHARTIGER REIZMUSTERKLASSEN 418
6.6 UEBER DIE STRUKTUR DES GEHIRNS UND DIE FUNKTIONEN EINIGER
TEILBEREICHE 420
6.6.1 EINIGE ERLAEUTERUNGEN ZUR IMMATERIELLEN WELT DES GEISTES 423
6.6.2 UEBERLEGUNGEN ZUM LEIB-SEELE-PROBLEM 425
INHALTSVERZEICHNIS XVII
6.7 DIE ENTWICKLUNG VON KOMMUNIKATION UND SPRACHE BEI MENSCHEN 428
6.7.1 FRUEHKINDLICHE KOMMUNIKATION 429
6.7.2 UNSCHAERFE UND GENERALISIERUNG VON WOERTERN ZUR OBJEKTBEZEICHNUNG.
432
6.7.3 URSPRUNG VON WOERTERN UND BEGRIFFEN UND ZU DEREN BENUTZUNG 434
6.7.4 SPRACHVERSTAENDNIS, APOBETIK-EBENE UND SPIEGELNEURONEN 441
6.8 VERGLEICH DER KOMMUNIKATION BEI MASCHINEN UND BEI MENSCHEN 443
6.8.1 ZUR ZUORDNUNG VON SIGNAL UND SINNGEHALT 443
6.8.2 SIGNALELEMENTE, SIGNALSTRUKTUR UND SPRACHE 444
6.8.3 KURZER ABRISS UEBER FORMALE SPRACHEN 444
6.8.4 ZUR ALLGEMEINEN THEORIE FORMALER SYSTEME 449
6.8.5 DIE VORZUEGE DER UNSCHAERFE DER NATUERLICHEN SPRACHE UND DES DENKENS.
4S4
6.9 ZUSAMMENFASSUNG 460
EPILOG UND DANKSAGUNG 463
SCHRIFTTUM UND SONSTIGE QUELLEN 467
SACHWOERTER UND NAMEN 475 |
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