Worldviews Discussion Paper

Modellen van de gelaagde werkelijkheid

Hubert Van Belle

Tijdens de vergadering van Worldviews van 20/11/99 werd gevraagd om meer informatie te verzamelen over de gelaagde structuur van de werkelijkheid: o.m. hoeveel lagen zijn er en welke modellen bestaan er? Er blijken heel wat uiteenlopende modellen en verschillende invalshoeken te bestaan. In de literatuur hebben we volgende modellen gevonden:

1. Karl Popper (zie Jan Van der Veken in 'Lessen voor de eenentwintigste eeuw' en in 'In search of an integrated view of the whole of reality: Introducing the Worldview project') beschouwt drie werelden:

2. Dirk Aerts (zie 'De muze van het leven' en 'Cirkelen om de wereld') voert volgend lagen in:

Bij de ontwikkeling van de lagen uitgaande van basisentiteiten onderscheidt hij volgende fasen:

In 'Een dynamica van psycho-cognitie en haar relatie met materie en pré-materie' onderscheidt Dirk Aerts in feite drie lagen:

3. Hubert Van Belle doet een poging tot synthese (in o.m. 'De structuur van de wereld. Een unificerend denkkader voor het beschrijven van de werkelijkheid') vertrekkend vanuit het 'systeemdenken en gestructureerd denken':

In de systeembenadering beschouwt men de werkelijkheid als een web van relaties. Deze relaties leggen de verbanden vast tussen de grootheden die de betrokken objecten en de optredende fenomenen kenmerken. Men kan dit netwerk en de concentraties van interacties die erin voorkomen min of meer in detail bestuderen. Wordt de werkelijkheid op een hiërarchisch structurele manier bekeken dan is het mogelijk om een aantal lagen te onderkennen. Daarbij kan een onderscheid gemaakt worden tussen de lagere ‘harde’ lagen en de hogere ‘zachte’ lagen. De harde lagen zijn opgebouwd uit fysische elementen die duidelijk een hiërarchische structuur vormen. Achtereenvolgens vindt men bijvoorbeeld kwantumdeeltjes, atomen, moleculen, cellen, organen en organismen. De zachte lagen groeperen gedragspatronen en mentale processen die ermee samengaan. Ze zijn minder gemakkelijk af te lijnen dan de harde lagen. Men kan volgende lagen onderscheiden:

De organisatievormen met structuren en gedragingen die in een hogere laag te situeren zijn, hebben globaal gezien een grotere complexiteit dan de vormen van organisatie die men op een lager niveau terugvindt.

In deze gelaagde visie op de werkelijkheid bevinden de deelstructuren zich op een lager niveau dan de globale structuren. De harde structurele lagen vormen het ‘platform’ voor de zachte gedragslagen. De lagere lagen bieden bijgevolg de mogelijkheidsvoorwaarden voor de hogere lagen. Om als goed substraat voor de bovenliggende lagen te kunnen fungeren dienen de onderliggende lagen voldoende stabiel en robuust te zijn. Ook in de zachte lagen kan men dus een zekere verstarring vaststellen. Tijdens het evolutieproces ontwikkelden zich eerst structuren in de lagere lagen van de werkelijkheid. Nadien ontstonden gedragpatronen die de hogere lagen van de werkelijkheid exploreren. Er opende zich een ruimte met ongekende mogelijkheden waarin de materiële beperkingen een kleinere rol spelen. Naarmate men hoger opklimt worden de regels minder star en neemt de onbepaaldheid toe. Er blijkt speelruimte te ontstaan voor vrijheid en autonomie.

De fysische structuren van de werkelijkheid zijn de dragers van processen die voor de transformatie, opslag en uitwisseling van materie, energie en informatie instaan. Deze processen worden bepaald door de eigenschappen van de structuren maar beïnvloeden op hun beurt de verdere ontwikkeling van deze structuren. In de natuur blijken constructieve, conservatieve en destructieve ‘krachten’ aan het werk te zijn. Ze leiden tot het ontstaan, het voortbestaan en de afbraak van organisatievormen en zijn dan ook verantwoordelijk voor de levenscycli die hun evolutie kenmerken. Globaal gezien kan men een evolutie naar organisatievormen met een toenemende verwevenheid en hoger niveau van complexiteit vaststellen.

4. Kenneth Boulding (mede-oprichter van de Society for General Systems Research) onderkent een algemene systeemhiërarchie met negen niveaus:

5. Ludwig von Bertalanffy ziet 'the universe as a tremendous hierarchy' en accepteert het schema van Kenneth Boulding . Zoals Boulding onderkent hij een algemene systeemhiërarchie met negen niveaus waarbij elk volgend systeemniveau de voorafgaande niveaus omvat:

Volgens von Bertalanffy 'suggests the survey both the limits of reductionism and the gaps in actual knowledge' (1968).

6. Stephen Jay Kline onderscheidt in zijn ‘Hierarchy of constitution' 15 lagen volgens ‘size and nature’. Daarbij maakt hij een onderscheid tussen 'biological forms', 'human made objects and systems' en 'natural physical objects'.

Daarnaast beschouwt hij ook nog 'A hierarchy of systems classified by complexity of feedback modes'.

Het lagenmodel wordt ook in de informatica gebruikt. Twee modellen zijn zeer belangrijk:

1. Het hardware/software model voor computersystemen:

2. Het OSI-model voor netwerken en communicatieprotocollen:

In de biologie beschouwt men volgende 'structural levels of life':

Arnold De Loof onderscheidt in ‘Wat is leven?’ 15 ‘niveaus van compartimentering’ gaande van bacteriën tot planetaire compartimentering.

Het structureren van de complexe werkelijkheid is geen eenvoudige zaak. In de industrie maakt men gebruik van zogenaamde productstructuren die een hiërarchisch gestructureerde visie op de producten van een bedrijf weergeven. Het opmaken van een productstructuur die voor alle diensten bruikbaar is, is een vrij moeilijke opdracht. Het is niet gemakkelijk om de verschillende invalshoeken enigszins met elkaar te verzoenen. Men kan een product immers op uiteenlopende manieren beschouwen:

In de verschillende modellen van de gelaagde werkelijkheid vindt men ook verschillende invalshoeken, soms gecombineerd, terug. Men onderkent een hiërarchische structuur en daarmee samenhangende lagen in:

In de computerwereld onderscheidt men op analoge wijze hardware- en softwarelagen. De hardware vormt het platform voor de software.

In een aantal modellen worden de harde en zachte lagen verder ingedeeld volgens 'complexiteit':

Merk op dat de lagen in feite niet volgens schaalgrootte (of omvang) gerangschikt worden. Levende wezens worden als complexer beschouwd dan sterrestelsels. De organisatiegraad en het abstractieniveau worden als een belangrijke maat van de complexiteit gezien. De lagere lagen vormen de drager en bieden de mogelijkheidsvoorwaarden voor het ontstaan en functioneren van de hogere lagen. De elementen uit de lagere lagen schakelen zich in of worden opgenomen in een groter geheel. John A. Gowan vindt een fractale structuur (terugkerende patronen) in de verschillende lagen ('The fractal organisation of nature').

In andere modellen worden de lagen gerangschikt volgens:

Het is duidelijk dat 'complexiteit' te maken heeft met het aantal elementen, de eigenschappen van deze elementen, hun wijze van interactie, de verwevenheid van het geheel en het symbolisch karakter van de informatieverwerking. Communicatie, feedback en schaalgrootte zijn dus mede bepalend voor de complexiteit. Het niveau kan ook met het verloop van het evolutieproces in verband gebracht worden.

11/12/99 02/01/00 29/09/00 15/08/02