Lernen in der Chemie
Von Daten zum Wissen
In der Chemie findet wie in allen Naturwissenschaften,
ein Lernprozeß statt, um Wissen zu erlangen bzw. zu vervollständigen.
Dieser Prozeß wird durch die Chemoinformatik unterstützt
und beschleunigt.
Am Anfang des Lernens stehen Einzelbeobachtungen und das Sammeln
von Fakten. Aus diesen Fakten können Regeln oder Gesetzmäßigkeiten
abgeleitet werden, die bestimmte Informationen enthalten. Um
letztendlich ein allgemeingültiges Modell aufzustellen,
kann durch Abstraktion und Verallgemeinerung, aus Information
Wissen erworben werden. |
Allgemeiner Lernprozess
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Lernprozesse
Induktives und deduktives Lernen
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- Im induktiven Lernprozeß werden
aus den gesammelten, experimentellen Fakten oder Beobachtungen
allgemeine Aussagen getroffen. Mit ihnen kann entweder ein
Modell generiert (modellabhängig) oder ein Analogieschluß
(datenabhängig) gezogen werden.
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- Abstraktion: Mit den bisher erhaltenen
Informationen können durch Verallgemeinerung Modelle
oder Gesetzmäßigkeiten aufgestellt werden, die
sich im nächsten Schritt abstrahieren lassen. Es wird
somit versucht, die Beobachtungen zu verallgemeinern um
damit Vorhersagen zu treffen und somit Wissen zu erlangen.
Hierin liegt der Schwerpunkt der Chemoinformatik, da unterschiedliche
Computermethoden angewandt bzw. entwickelt werden, wie z.B.
Statistik, Mustererkennung, Neuronale Netze, Genetische
Algorithmen, Expertensysteme oder andere mathematische Modelle.
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- Im deduktiven Lernen werden aufgrund
bestimmter Regelungen logische Ableitungen von Aussagen
aus anderen Aussagen getroffen. So können aus Berechnungen
(Quanten-, Molekülmechanik), Optimierungsverfahren
oder statistische Auswertungen ebenfalls empirische Modelle
aufgestellt werden, die die Ergebnisse aus dem Experiment
(Meßdaten oder Reaktionen) stützen, aber auch
verwerfen lassen.
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© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, CCC Univ. Erlangen, Thu Dec 18 14:53:52 2003 GMT
BMBF-Leitprojekt Vernetztes Studium - Chemie
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