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Wie wissenschaftliche Modelle uns bei der Entscheidungsfindung sowohl helfen als auch täuschen – Physics World

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Michelle Massimi Rezensionen Flucht aus dem Modellland von Erica Thompson

Menge wandelnder digitaler Menschen
Menschliche Erkenntnisse Angesichts der inhärenten Beschränkung wissenschaftlicher Modelle beispielsweise zum Klimawandel oder der Ausbreitung von Viren könnte es sinnvoll sein, ein breiteres Spektrum von Menschen einzubeziehen, wenn die Vorhersagen aus solchen Modellen in politische Entscheidungen umgesetzt werden. (Mit freundlicher Genehmigung von iStock/FotoMaximum)

Wir leben in einer Gesellschaft, in der uns wissenschaftliche Modelle umgeben. Sie werden für alles verwendet, von der Erstellung von Wetterberichten und Klimaprognosen bis hin zur Bereitstellung von Wirtschaftsprognosen und der Information über politische Maßnahmen für die öffentliche Gesundheit. Doch obwohl es sich bei allen wissenschaftlichen Modellen um so nützliche Werkzeuge handelt, haben sie ihre Grenzen. Denn wie jeder Modellierer weiß, ist die Ausgabe eines Modells nur so gut wie die von Ihnen eingegebenen Daten.

Darüber hinaus schleichen sich an jeder Ecke der Modellierungsübung Unsicherheiten ein. Die Ergebnisse eines Modells hängen beispielsweise von den Werten der Parameter, den Randbedingungen und den Grundannahmen des Modells selbst ab. Wie können wir also sicherstellen, dass wissenschaftliche Modelle bei der Entscheidung über Fragen der öffentlichen Ordnung verantwortungsvoll eingesetzt werden? Das ist die Frage, die hier behandelt wird Flucht aus dem Modellland by Erika Thompson, der eine Ausbildung zum Physiker absolvierte und jetzt in der Abteilung für Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und öffentliche Ordnung am University College London tätig ist.

Erica Thompsons Buch ist ein Tour de Force bei der Erläuterung der praktischen Herausforderungen der wissenschaftlichen Modellierung

Thompsons Buch ist ein Tour de Force bei der Erläuterung der praktischen Herausforderungen der wissenschaftlichen Modellierung. Was passiert, fragt Thompson, wenn die Daten, mit denen wir unser Modell vergleichen, dürftig oder schwer zu gewinnen sind? Wie können wir die Zuverlässigkeit langfristiger Modellprojektionen beurteilen? Und wie können wir herausfinden, ob ein Modell die reale Welt gut abbildet? Das sind wichtige Fragen, denn wenn wir dem „Modellland“ entkommen wollen, müssen wir sehen, wo die Grenzen der Modellierung liegen.

Denken Sie zum Beispiel daran, wie Politiker während der COVID-19-Pandemie epidemiologische Modelle verwendeten. Indem sie sahen, was passieren könnte, wenn nichts unternommen würde, um die Ausbreitung des Virus zu stoppen, nutzten die Regierungen diese Worst-Case-Prognosen, um Lockdowns und Maßnahmen zur sozialen Distanzierung zu rechtfertigen. Oder denken Sie darüber nach, wie wir über die Klimapolitik entscheiden, indem wir uns langfristige Prognosen darüber ansehen, was mit unterschiedlichen Treibhausgaswerten in der Atmosphäre passieren könnte.

Aber was genau liegt jenseits des Modelllandes? Thompsons mutige Vision besteht darin, dass wir Menschen klüger befähigen sollten, indem wir unser Expertenurteil einsetzen, um Modelle bei der Entscheidungsfindung zuverlässig zu nutzen. Wir können, so argumentiert der Autor, Modelle vertrauenswürdiger machen, indem wir unsere Werturteile transparent machen, offenlegen, wo unsere Interessenkonflikte liegen, und eine größere Vielfalt an Experten einbeziehen.

„Wenn es uns ernst damit ist, den Mangel an Vertrauen in die Wissenschaft anzugehen“, schreibt Thompson, „müssen diejenigen, die derzeit ihren Lebensunterhalt mit ihren Modellen verdienen und sich ihren Ruf auf ihnen aufgebaut haben, aufhören zu versuchen, anderen ihre Version der Realität aufzudrängen.“ Der Autor ist insbesondere der Ansicht, dass wir Modellierungsbemühungen von unterrepräsentierten Gruppen und solchen mit unterschiedlichen politischen Ansichten fördern sollten. „[Wir sollten] anerkennen, dass die Entscheidungsfindung sowohl Werturteile als auch vorhergesagte Ergebnisse erfordert. Und ja, das ist eine große Frage.“

Damit baut das Buch auf einer etablierten Tradition der zeitgenössischen Wissenschaftsphilosophie auf, die untersucht, wie unsere eigenen menschlichen Werte in die Wissenschaft einfließen, wenn es um die Interpretation und Auswahl von Daten geht, um die Herangehensweise an ein Problem zu wählen und um die Ergebnisse zu interpretieren Modelle. Sogar die aktueller Bericht 2022 von dem Zwischenstaatliches Gremium für Klimawandel (IPCC) enthält Verweise auf die philosophische Literatur.

Thompson glaubt, dass der Unterschied zwischen dem Ergebnis eines Modells und den darauf basierenden Maßnahmen – was der Autor als „Verantwortungslücke“ bezeichnet – überbrückt werden kann, indem „eine Experten-Vogelperspektive von außerhalb des Modelllandes“ geboten wird. Anstatt also nur über die Ergebnisse von Modellen zu berichten, sollten wir „zusätzliche, im Konsens erzielte Expertenurteile darüber abgeben, inwieweit Modellergebnisse als zuverlässig beurteilt werden“.

Der Autor ist davon überzeugt, dass wir bei der Extrapolation aus Modellen für die Entscheidungsfindung eine reiche und vielfältige Vielfalt an Expertenstimmen benötigen

Der Autor ist im Wesentlichen davon überzeugt, dass wir eine reiche und vielfältige Vielfalt an Expertenstimmen benötigen, wenn wir aus Modellen für die Entscheidungsfindung extrapolieren. Mit anderen Worten, wissenschaftliche Modelle sind nicht nur Geräte, die Schnappschüsse eines genau definierten Teils der Realität machen. Als Soziologe der University of Edinburgh Donald MacKenzie sagt, wir sollten sie als „Motoren“ sehen, die aktiv am Entscheidungsprozess teilnehmen.

In meinem eigenen aktuellen Buch Perspektivischer RealismusIch diskutiere, wie wissenschaftliche Modelle Wissen darüber liefern, was möglich ist, indem sie als das fungieren, was ich „inferentielle Blaupausen“ nenne. Modelle ermöglichen es verschiedenen Gemeinschaften, zusammenzukommen und relevante und angemessene Rückschlüsse auf ein Zielsystem zu ziehen. Der Gekoppeltes ModellvergleichsprojektBeispielsweise sind nicht nur Modellierer beteiligt, sondern auch Dendroklimatologen und Wissenschaftler, die Isotope in Korallen untersuchen und Daten liefern, die uns dabei helfen, zu rekonstruieren, wie sich die Temperatur der Erde in der Vergangenheit verändert hat.

Flucht aus dem Modellland stützt sich auf Untersuchungen von David Tuckett vom University College London, der untersucht hat, wie Menschen Entscheidungen unter Bedingungen „radikaler Unsicherheit“ treffen (dh wenn die Unsicherheit nicht quantifiziert werden kann). Thompson erklärt, wie Modelle uns helfen können, Risiken einzuschätzen und angemessene Entscheidungen zu treffen, auch wenn wir aufgrund unserer emotionalen Bindung oft nicht bereit sind, unsere Annahmen zu ändern oder widersprüchliche Informationen oder externe Ansichten zu berücksichtigen. Das ist der Grund für Thompsons Forderung nach Vielfalt in der Modellierung: Damit wir unsere Entscheidungsfindung verbessern und bessere politische Ergebnisse erzielen können.

Insgesamt gelingt es dem Autor hervorragend, technische Informationen auf zugängliche und leicht lesbare Weise darzustellen. Ich fand die Analyse des Buches zur wissenschaftlichen Modellierung klar und gut auf den neuesten Entwicklungen in der Philosophie basierend. Wenn wir wirklich dem Musterland entkommen wollen, wie Thompson hofft, müssen wir als Menschen – mit all unseren Vorurteilen und unterschiedlichen Fachkenntnissen – im Mittelpunkt stehen. Vielfalt, Gleichheit und Inklusion werden von entscheidender Bedeutung sein, wenn Modelle zuverlässiger und vertrauenswürdiger werden sollen und es uns letztlich ermöglichen soll, bessere und fundiertere Entscheidungen zu treffen.

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