Modellierung komplexer Prozesse durch naturanaloge Verfahren

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.