Selbstorganisation

1. Geordnete Systeme müssen wegen der Entrophie mittels Aufwand (Energie) entgegenwirken. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt:
Ein sich selbst überlassenes System wird sich bei zwei (oder mehreren) möglichen Zuständen in jenem mit der meisten Unordnung (Entropie) stabilisieren. Es gibt keine natürlichen Prozesse, in denen die Gesamtentropie abnimmt. Alle irreversiblen Prozesse in einem abgeschlossenen System sind mit einer Entropievergrößerung verbunden.

2. Durch die Energieabhängigkeit besteht ein Druck zur Einsparung an der benötigten Energie. Entsprechend dem zweiten Hauptsatz lässt sich formulieren: "Von zwei (oder mehreren) möglichen Zuständen wird sich jener mit geringerem Verbrauch bei Wahrung der Existenz durchsetzen." Warum die Ordnung überhaupt erhalten wird, kann und soll hier nicht erklärt werden (siehe z.B. Ilya Prigogine - dissipativen Strukturen oder Manfred Eigen - Hyperzyklus-Modell).

3. Arbeitsteilung erhöht die Effektivität. Adam Smith hat dies am Beispiel der Nadelfabrik verständlich erklärt. Der Einsparungeeffekt lässt sich mathematisch berechnen, (siehe).
Wegen Punkt 2 ist Arbeitsteilung in geordneten Systemen zwangsläufig.

4. Ein Gesamtsystem besteht so zwangsläufig aus vielen funktionellen Teilen. Diese erwirtschaften die Energie für das Gesamtsystems. Aber dieser Energiepool ist gefährdet. Jeder funktioneller Teil strebt gemäß Punkt 2 nach optimaler Energienutzung. Dies ergibt einen Konflikt. Arbeitsteilung schafft Abhängigkeit, schwächt bei Ausfall eines Teils das Gesamtsystem.
Wenn jeder funktioneller Teil für sich das Optimum an Energieausnutzung anstrebt, so ist das Gesamtsystem gefährdet. Das Optimum aus der Sicht des einzelnen Teils gemäß Punkt 2 viel nehmen und wenig tun. Der optimale Zustand aus egoistischer Sicht wäre gefräßig und faul. Der gemeinsam erwirtschafte Energiepool wäre bald geplündert.

5. Aber dieser Konflikt ist lösbar. Das funktionelle Teil muss dann optimal versorgt werden, wenn dieses seine funktionelle Leistung in der benötigten Menge erfüllt. Bei keiner oder wenig oder zuviel an funktioneller Leistung gibt es keine oder wenig Energie aus dem Pool. Erst bei einer Aktivität in benötigter Menge erfolgt die optimale Versorgung. Und da der funktionelle Teil diesen Zustand gemäß Punkt 2 anstrebt, wird dieses funktionelle Teil genau in der richtigen Menge funktionell aktiv. Damit wäre nicht nur der im Punkt 4 erwähnte Konflikt gelöst, sondern die Verteilung steuert auch die benötigte Menge an benötigter Funktion.

6. Wie die Verteilung realisieren? Der Verteiler ist doch selbst ein funktionelles Teil. Gemäß Punkt 2 wird dieser nur widerwillig Energie für andere abgeben. Aber es gibt eine Lösung.

7. Beispiel

8. Dieses Beispiel zeigt einen Lösungsansatz:

Funktionell abhängige Teile werden aus einem Energiepool versorgt.

Der Verteiler ist also kein funktionelles Teil, sondern ein Prinzip, bestehend aus vielen kleinen Energiepools zwischen den funktionellen Teilen. Es bedarf also keiner Verteilung durch ein gesondertes funktionelles Teil, sondern nur vieler kleiner Energiepools zwischen den jeweils funktionell abhängigen Teilen.

9. Zusammenfassung

  1. In einem funktionellen System ist die Energieverteilung zwingend notwendig. Ansonsten zerfällt das System.
  2. Wenn in einem System eine Funktion mangelhaft realisiert wird, so nicht das funktionelle Teil schuld, sondern die Verteilung hat versagt.
  3. Je mehr funktionelle Teile, desto aufwendiger die Verteilung.
  4. Es scheint paradox: Wegen der Energieeinsparung expandiert ein funktionelles System. Die Effizienz bewertet zwischen einzelnen funktionellen Teilen und nicht über das Gesamtsystem. Würde nur das Gesamtsystem bewertet, würde dieses auf minimaler Existenz stagnieren.
  5. Wegen des Energiebedarfs müssen geordnete Systeme offen sein. Der Effizienzdruck durch den Bedarf bewirkt Anpassung und dies ist verschieden möglich (Abgrenzung, Bewegung usw.).

10. Anwendung/Beispiele



September 2016