ORBIT2000PX

Eine Auseinandersetzung mit planetaren Systemen und der Möglichkeit zur Variation

Studierende
Semester
Art des Projekts

Systeme lassen sich überall und in unterschiedlichsten Formen finden. Ihre Strukturen und Regeln zu begreifen, zu kennen und zu hinterfragen kann neue Denkansätze und Möglichkeiten für eine Gestaltung eröffnen.
Das Projekt »Grundlagen zu komplexen Systemen« beschäftigte sich mit den Grundlagen komplexer Systeme. Dabei sind in den drei festgelegten Phasen unterschiedliche Systeme analysiert, neu entwickelt, hinterfragt und umgesetzt worden. Das gewählte System wurde von den Projektteilnehmern je individuell ausgesucht und konnte in den einzelnen Phasen variieren.


PHASE 1: ERFORSCHUNG & ANALYSE In der ersten Phase standen planetare Systeme im Mittelpunkt der Untersuchen. Bei der Analyse der Struktur wurden Schritt für Schritt die unterschiedlichen Akteure definiert, sowie die Beziehungen unter den Akteuren bestimmt. Dieses entstandene Regelwerk beschreibt den zentralistisch angelegten Aufbau und lässt es zu, das analysierte System zu übertragen. Für die Analyse wurde beispielhaft konkret unser Sonnensystem herangezogen. Das gefilterte Regelwerk lässt sich jedoch ebenso auf andere planetare Systeme übertragen. Das vollständig analysierte System wird durch ein Regelwerk beschrieben. Anhand des Regelwerkes lässt sich nun eine Vielzahl von unterschiedlichen Systemen erstellen, denen allen die gleichen Regeln und Grundstrukturen zugrunde liegen. Dabei kann die Anzahl und Lage der der Akteure im jeweiligen System variieren.
Einige physikalische Beziehungen sind vereinfacht beschrieben worden. In der realen und hochkomplexen Umwelt wirken in einem solchen natürlichen System diverse Kräfte mehr mit. Diese Reduzierung erlaubt es ein Grundregelwerk aufzustellen, dass auf alle planetaren Systeme übertragbar ist und ein beständiges System dieser Art beschreibt.

PHASE 2: ENTWICKLUNG VON STRUKTUREN & REGELWERKEN Die zweite Phase des Projektes wurde genutzt, um eigene Regelwerke zu entwickeln. Die Ausgangslage waren zufällig angeordnete Punkte in einem festgelegten Raum. Die Lage und der Abstand der Punkte zueinander werden durch zum Teil variable Regeln bestimmt.Wie viel Variabilität darf in einem Regelwerk stecken, damit es noch funktioniert und eindeutig bleibt?
Es gibt eine festgelegte Systemgröße von 600 x 600 Pixeln in einem zweidimensionalen Raum. In diesem System befinden sich 100 »Akteure A«, die alle identisch sind und eine variable Position im Systemraum einnehmen können. Alle Akteure können »n Beziehungen« zu anderen Akteuren eingehen (»n« ist als Variable für alle natürlichen Zahlen zu verstehen und entlehnt sich der mathematischen Definition). Eine »Beziehung B« zwischen zwei Akteuren entsteht immer nur dann, wenn der Abstand zwischen diesen beiden Akteuren 1-100 Pixel beträgt. Damit ergibt sich für das Regelwerk: Anzahl der »Akteure A = 100« und Ausbildung der »Beziehung B bei B ≤ 100px«. Da die Position der Akteure im System variable ist, können eine Vielzahl von Varianten entstehen.
Für die Visualisierung wurde das Regelwerk in einen Programmiercode umfunktioniert. Die Wahl fiel auf das Programm Processing, das mit der Programmiersprache Java Script arbeitet und die Möglichkeit bietet Codes direkt in eine interaktiv und veränderbare Grafik umzuwandeln. Durch leichte Veränderungen am Code (Regelwerk), zum Beispiel die Anzahl der Akteure, die Größe des Systemraumes oder die Ausbildung der Beziehungen, lassen sich schnell Veränderungen beobachten und Variationen erstellen. Obwohl die Möglichkeit für Veränderung in einem System spannend ist, bleibt sie gleichzeitig eine Unsicherheit. Wie schon in Phase 1 wird mit stabilen Systemen gearbeitet. Diese sind besonders interessant, denn ein beständiges und damit funktionierendes Regelwerk könnte für Übertragungen auf andere Prozesse nützlich sein. Zu viel Variation im Regelwerk lässt das System instabil werden. Die Übertragung in ein mögliches Modell (Phase 3) wird damit schwieriger.


PHASE 3: Gestaltung & Realisation eines Systems Für die Ausarbeitung eines Systemmodelles wurden Erkenntnisse aus den voran gegangenen zwei Phasen kombiniert. So ist in der dritten Phase ein interaktiv veränderbares Sonnensystemmodell mit programmierten Regelwerk entstanden.

Durch die Programmierung des Systems entfielen einige Modellbau Aspekte, wie zum Beispiel die genaue Ausgestaltung der Anschlussstellen und Verknüpfungspunkte der Akteure – das findet sich im programmierten Code. Für die visuelle Gestaltung viel die Wahl auf eine schlichte, geometrische Formsprache, die den Betrachter möglichst wenig vom Systemaufbau ablenkt. Zudem lässt selbst eine reduzierte Darstellung schnell die Assoziation zu einem Planetensystem entstehen.



ORBIT 2000PX Der Name setzt sich aus zwei Teilen zusammen. »Orbit« steht für die Umlaufbahn eines Satelliten um einen Himmelskörper und zeigt den Bezug zum Aufbau unseres Sonnensystems. »2000px« ist ein Verweis auf die Programmierung und beschreibt die Größe des systemraumes, der 2000 x 2000 Pixel beträgt.

 

Der Betrachter soll das System bearbeiten und verändern. Damit wird genau dieser Interaktionspunkt interessant. Im Code sind bestimmte Tastaturtasten vermerkt, die eine Veränderung im System bewirken. Damit das System für sich stehen und wirken kann, ist eine individuelle Konsole angefertigt worden. Das ermöglichte es das System vom Computer zu lösen und eigens zu inszenieren. Die Konsole ist in ihrer Formsprache einfach gehalten und mit auffälligen Knöpfen ausgestattet, die zum Drücken einladen sollen. Jeder Knopf hat ein Icon, das die dahinterliegende Funktion andeutet. In dem Inneren der Konsole versteckt sich der Knopfmechanismus inklusive Verkabelung und ein programmierter Mirkocontroller. Dieser agiert als Tastatur und übersetzt ausgewählte Tasten auf die Knöpfe. Das Systembild kann frei projiziert werden.

Wie schon in Phase 2 verwende ich das Programm Processing und damit ausschließlich Java Script als Programmiersprache für den Code. Die einzigen zwei Ausnahmen stellen der Mikrocontroller in der Konsole und eine später für die Hochschultage verwendete Batch-Datei (für die Druck-Funktion) dar. Der Code besteht aus ineinander verschachtelten Schleifen mit eingebauten Winkelfunktionen. Durch das Belegen und Codieren von Tastenbefehlen lässt sich das visuelle Ergebnis weiterhin bearbeiten. Variieren lassen sich so drei unterschiedliche Akteursgruppen.

 

Hochschultage 2017: Um die Ergebnisse und Erkenntnisse des Projektkurses »Grundlagen zu komplexen Systemen« den Besuchern näher zu bringen, wurden exemplarisch drei Systemmodelle ausgewählt. Diese wurden an das Raumkonzept unseres Masterstudios angepasst und als ein Projekt präsentiert. Eins der drei ausgestellten Modelle war »ORBIT 2000PX«. Für die Hochschultage wurde das System nicht nur farblich angepasst. Die Konsole hat ergänzend zu den Icon-Symbolen eine Beschriftung bekommen. Das Systemabbild wurde größer inszeniert und mittels Fisheye-Beamer ans zweite Geschoss des Raumes gebeamt. Zusätzlich wurde eine Drucken-Funktion eingebaut und ein Drucker angeschlossen, was den Ausstellungsbesuchern ermöglichte ihr eigenes System zu bauen und mitzunehmen.