Zulässigkeit vor der Modellierung: Eine vor-theoretische Einschrichtungsschicht für wissenschaftliche Systeme

Wissenschaftliche Modelle beschreiben typischerweise das Verhalten von Systemen, nachdem gültige Systemzustände bereits angenommen wurden. Die strukturellen Bedingungen, die das Vorhandensein von Zuständen innerhalb eines Systems erlauben, werden jedoch selten explizit formalisiert. Dieses Papier führt eine minimale vor-theoretische Einschrichtungsschicht ein, die die Systemzugehörigkeit und deren Fortdauer regelt. Zwei Bedingungen werden als notwendig und hinreichend für die Systemzugehörigkeit identifiziert: Zulässigkeit und Erreichbarkeit. Ein Zustand gehört zu einem System, wenn und nur wenn er die geltenden Einschränkungen erfüllt und auf mindestens einer zulässigen Trajektorie von einem erlaubten Ursprung aus liegt. Sollte eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt sein, wird die Fortsetzung unabhängig von den angewandten Gleichungen unmöglich. Dieses Rahmenwerk verdeutlicht, dass viele wissenschaftliche Modelle implizit Zulässigkeitsbedingungen voraussetzen, diese jedoch nicht explizit definieren. Das Paton-System wird daher als ein domänenneutrales strukturelles Rahmenwerk eingeordnet, das vor domänenspezifischer Modellierung in Physik, Informatik, biologischen Systemen und der Theorie komplexer Systeme wirkt.