Epistemische Dimension (v1.1.0)

MIN v1.1.0 fuehrt Epistemicum als 6. Forma-Subklasse ein.

Motivation

Ingenieurwissensgraphen muessen ausdruecken koennen: - "Ingenieur Mueller glaubt, dass das Hooke'sche Gesetz fuer DC04 bis 200 MPa gilt." - "Diese Hypothese wird durch Versuchsdaten mit 0.95 statistischer Konfidenz gestuetzt." - "Zwei Experten sind sich uneinig, ob das Modell gueltig ist."

Vor v1.1.0 konnte MIN ausdruecken, dass ein Prozess ein Gesetz bestaetigt (confirms) oder eine Moeglichkeit widerlegt (refutes), aber es konnte keinen epistemischen Status, keine Konfidenz und keine Agent-Zuordnung an diese Urteile anhaengen.

Designentscheidung: warum Forma?

Epistemicum ist nicht kausal wirksam (es transformiert keine Materie und erzeugt keine Daten) — also ist es kein Nexus. Es bestimmt formal, wie ein Agent einen Sachverhalt interpretiert — also ist es Forma.

Geprueft gegen alle bestehenden Forma-Subklassen:

Subklasse Warum Epistemicum anders ist
Lex Lex gilt universell. Epistemicum ist die Haltung eines Agenten, kein Gesetz.
Structura Structura formalisiert. Epistemicum bewertet.
Possibile Possibile ist eine Moeglichkeit. Epistemicum ist eine Haltung gegenueber einer Moeglichkeit.
Norma Norma schreibt vor, was gelten soll. Epistemicum beschreibt, was fuer wahr gehalten wird.
Institutio Institutio existiert durch kollektive Anerkennung. Epistemicum kann von einem einzelnen Agenten vertreten werden.

Grundmechanik

Epistemicum hat fuenf Bausteine, die sich beliebig kombinieren:

  • WER glaubt es? → heldBy Agent (oder agent-frei: institutionalisiert)
  • WAS wird geglaubt? → about Entity (Lex, Norma, Data, Object, Process — alles)
  • WIE SICHER? → hasConfidence [0..1] + hasConfidenceType (Subjective / Statistical / Bayesian / Heuristic)
  • WELCHER STATUS? → hasEpistemicStatus (Hypothetical / Confirmed / Refuted / Contested / Axiomatic)
  • WORAUF GESTUETZT? → supportedBy / underminedBy Nexus (Messdaten, Experimente, Berechnungen)

Aus diesen fuenf Bausteinen entstehen alle folgenden Patterns.

Zwei komplementaere epistemische Muster

MIN v1.1.0 pflegt zwei verschiedene epistemische Muster:

Muster 1: Prozesszentrisch (Poppersch, v1.0.0)

ex:Zugversuch  min:confirms  ex:Hooke .
ex:Zugversuch  min:refutes   ex:Linearitaet_ueber_300MPa .

Der Prozess ist der Traeger. Semantik: ein Prozess bewertet einen formalen Bestimmer als tragfaehig oder unhaltbar.

Muster 2: Evidenzbasiert (Epistemicum, v1.1.0)

ex:Hypothese  a min:Epistemicum ;
    min:heldBy       ex:Mueller ;
    min:about        ex:Hooke ;
    min:supportedBy  ex:Versuchsdaten ;
    min:hasEpistemicStatus  min:ES_Confirmed ;
    min:hasConfidence       0.95 ;
    min:hasConfidenceType   min:CT_Statistical .

Die epistemische Haltung ist der Traeger. Semantik: ein reifizierter Glaube akkumuliert Evidenz, hat Status und Konfidenz.

Beide Muster werden in der Praxis gebraucht. Muster 1 ist kompakt und genuegt fuer einfache Prozess-Aussagen. Muster 2 wird gebraucht, wenn sich der epistemische Zustand ueber die Zeit aendert, wenn Konfidenz typisiert werden muss, oder wenn mehrere Agenten widerspruechliche Haltungen vertreten.

EpistemicStatus-Werte

Wert Bedeutung
ES_Hypothetical Aufgestellt, weder bestaetigt noch widerlegt
ES_Confirmed Durch Evidenz gestuetzt und akzeptiert
ES_Refuted Durch Evidenz widerlegt
ES_Contested Widerspruechliche Evidenz, kein Konsens
ES_Axiomatic Grundannahme, nicht empirisch pruefbar

ConfidenceType-Werte

Wert Bedeutung
CT_Subjective Experteneinschaetzung
CT_Statistical Aus Stichprobe (Konfidenzintervall)
CT_Bayesian A-posteriori-Wahrscheinlichkeit
CT_Heuristic Erfahrungswert

Ingenieur-Patterns

Modellvalidierung. Ein FEM-Ingenieur modelliert: "Ich glaube, dass die Euler-Bernoulli-Balkentheorie (Structura) fuer diesen Lastfall gilt. Konfidenz 0.7 (HeuristicConfidence). Gestuetzt durch Simulationsdaten. Untergraben durch Messdaten bei hoher Last." Das ist V&V als Graph statt als Bericht.

Materialfreigabe. Ein Werkstoffpruefer modelliert: "Der Zugversuch (Process) bestaetigt, dass Rm >= 270 MPa (Norma) erfuellt ist. Status: Confirmed. Konfidenz 0.98 (StatisticalConfidence). Gestuetzt durch 30 Messwerte." Das Abnahmekriterium ist querybar: "Welche Norma-Instanzen am Bauteil sind Confirmed?"

Schadensanalyse. Ein Gutachter modelliert: "Hypothese: Korrosion (Process) hat das Versagen verursacht. Status: Contested. Agent A sagt Confirmed (gestuetzt durch Metallographie), Agent B sagt Refuted (gestuetzt durch Bruchflaechenanalyse)." Der Dissens ist sichtbar, nicht versteckt.

Simulationskettenvertrauen. In einer Prozesskette (Tiefziehen → Waermebehandlung → Montage) hat jeder Schritt eigene Unsicherheiten. Epistemicum erlaubt: pro Simulationsschritt eine Hypothese mit Konfidenz. Am Ende die Frage: "Welcher Schritt hat die niedrigste Konfidenz?" → dort zuerst validieren.

Werkstoffmodellauswahl. "Fuer PP-GF30 verwende ich das Mori-Tanaka-Modell (Structura). Status: Hypothetical. Konfidenz 0.6 (SubjectiveConfidence). Alternative: RVE-Homogenisierung (zweites Epistemicum, about selbe Structura, hoehere Konfidenz)." Entscheidungen werden begruendet und vergleichbar.

DPP-Patterns (Digital Product Passport)

Auditierbarer Recyclatanteil. Nicht "42%", sondern: "42%, Epistemicum: Confirmed, Konfidenz 0.92 (StatisticalConfidence), supportedBy: XRF-Messdaten, heldBy: Prueflabor TUeV." Ein Auditor kann fragen: "Welche DPP-Eintraege haben Konfidenz < 0.5?" oder "Welche sind nur SubjectiveConfidence?"

SVHC-Deklaration. "Dieses Produkt enthaelt keine SVHC ueber 0.1%. Status: Confirmed. supportedBy: Lieferantenerklaerung (Data)." Versus: "Status: Hypothetical. supportedBy: keine." Der Unterschied ist regulatorisch relevant.

Lieferkettenvertrauen. Jeder Akteur in der Kette fuegt Epistemicum-Instanzen hinzu. Rohstofflieferant: "Herkunft: Virgin. Konfidenz 0.99." Recycler: "Herkunft: Recycled, 60% Anteil. Konfidenz 0.85." OEM: kann die gesamte Kette abfragen und die schwaechste Stelle identifizieren.

DPP-Vollstaendigkeitsanalyse. Query: "Welche Pflichtfelder im DPP haben kein zugehoeriges Epistemicum?" → die Luecken werden sichtbar. "Welche haben Status Assumed statt Confirmed?" → die Schwachstellen auch.

Digital-Twin-Patterns

Sensor-Glaubwuerdigkeit. Ein Sensor (HardwareAgent) liefert Temperaturdaten (Data). Epistemicum: "Diese Daten sind korrekt. Status: Confirmed. Konfidenz 0.95." Nach Kalibrierungsdrift: "Status: Contested. Konfidenz 0.4. underminedBy: Referenzmessung." Der Digital Twin weiss, welchen Sensoren er trauen kann.

Praediktive Wartung. Ein ML-Modell (SoftwareAgent) sagt: "Bauteil versagt in 200 Betriebsstunden (Possibile). Konfidenz 0.72 (BayesianConfidence). supportedBy: Vibrationsdaten der letzten 30 Tage." Die Wartungsentscheidung hat eine formale Grundlage.

Modell-Update. Alte Hypothese: "Lineares Degradationsmodell gilt." Neue Hypothese supersedes alte, mit hoeherer Konfidenz, gestuetzt durch mehr Daten. Die Historie ist ueber Property Paths querybar: "Was haben wir vor 6 Monaten geglaubt, und warum nicht mehr?"

Wissenschaftliche Patterns

Hypothese → Experiment → Ergebnis. Der klassische wissenschaftliche Zyklus wird zum Graph-Pattern:

  1. Epistemicum (Hypothetical, about Lex)
  2. Process (Experiment) generates Data
  3. Data supportedBy/underminedBy Epistemicum
  4. Neues Epistemicum (Confirmed/Refuted) supersedes altes

Peer Review. Reviewer A: Epistemicum about Paper-These, Confirmed. Reviewer B: Epistemicum about selbe These, Refuted. Status des Papers: Contested. Querybar: "Welche Thesen in meinem Forschungsprojekt sind contested?"

Reproduzierbarkeit. Originalstudie: Epistemicum, Confirmed, supportedBy Experiment_1. Replikationsstudie: neues Epistemicum, underminedBy Experiment_2. Der Replikationsstatus ist formalisiert.

Meta-Analyse. Mehrere Epistemicum-Instanzen about selbe Lex, verschiedene supportedBy-Datensaetze, verschiedene Konfidenzen. Die Meta-Frage "Wie gut ist F=ma fuer diesen Parameterbereich gestuetzt?" wird ein Aggregations-Query.

Organisations-Patterns

Wissensmanagement. "Abteilung A glaubt, dass Verfahren X optimal ist. Abteilung B bevorzugt Y." Beides formalisiert als Epistemicum mit verschiedenen supportedBy-Evidenzen. Die Geschaeftsfuehrung kann fragen: "Wo gibt es Dissens zwischen Abteilungen?"

Lessons Learned. Ein Projektfehler wird als Epistemicum modelliert: "Wir haben angenommen (Axiomatic), dass Lieferant X termingerecht liefert. Status: Refuted. underminedBy: Verspaetungsdaten." Das Lesson Learned ist querybar, nicht in einem PDF begraben.

Onboarding. Ein neuer Mitarbeiter kann fragen: "Was gilt in unserem Wissensgraphen als Confirmed? Was ist noch Hypothetical?" Statt implizites Wissen wird der epistemische Zustand des Teams sichtbar.

Normungs-Patterns

Norm-Evolution. DIN EN ISO 6892-1:2019 supersedes DIN EN ISO 6892-1:2009. Beide als Institutio. Die epistemische Haltung der Community: alte Version Refuted (nicht mehr gueltig), neue Confirmed. Querybar: "Welche Normen in meinem System sind deprecated?"

Normkonformitaetsluecken. Epistemicum: "Wir erfuellen Norma X. Status: Confirmed." Versus: "Wir erfuellen Norma Y. Status: Hypothetical, Konfidenz 0.3, supportedBy: keine." Der Unterschied zwischen "geprueft" und "behauptet" wird explizit.

Knightsche / Tiefe Unsicherheit

Known Unknowns. isQuantifiable = true auf Possibile: "Bauteilversagen mit 2% Wahrscheinlichkeit." Normales Risiko, quantifizierbar.

Unknown Unknowns. isQuantifiable = false auf Possibile: "Klimawandel-Auswirkungen auf Lieferkette." Keine Verteilung zuweisbar. Das ist kein Bug, sondern eine bewusste Aussage: "Wir wissen nicht, was wir nicht wissen — aber wir wissen, dass wir es nicht wissen."

Szenario-Planung. Drei Possibile-Instanzen (Best Case, Base Case, Worst Case), jede mit eigenem Epistemicum und verschiedener Konfidenz. Querybar: "Welches Szenario hat die meiste Evidenz?"

Agent-Optionalitaet

heldBy hat keine Mindestkardinalitaet in SHACL. Agent-freie Epistemicum-Instanzen modellieren institutionalisierte epistemische Zustaende:

ex:Datensatz_verifiziert  a min:Epistemicum ;
    min:about  ex:Datensatz_042 ;
    min:hasEpistemicStatus  min:ES_Confirmed .
    # Kein heldBy — institutioneller Zustand, kein persoenlicher Glaube.

Provenienz fuer agent-freie Instanzen laeuft ueber das bestehende originatedBy.

Graph-Patterns (SPARQL)

# Niedrigste Konfidenz im System — Schwachstellenanalyse
SELECT ?e ?gegenstand ?konfidenz WHERE {
    ?e a min:Epistemicum ; min:about ?gegenstand ; min:hasConfidence ?konfidenz .
} ORDER BY ASC(?konfidenz) LIMIT 10

# Dissens zwischen Agents
SELECT ?forma ?a1 ?a2 WHERE {
    ?e1 min:about ?forma ; min:heldBy ?a1 ; min:hasEpistemicStatus min:ES_Confirmed .
    ?e2 min:about ?forma ; min:heldBy ?a2 ; min:hasEpistemicStatus min:ES_Refuted .
    FILTER (?a1 != ?a2)
}

# Wissensfortschritt: Was wurde kuerzlich bestaetigt?
SELECT ?e ?forma WHERE {
    ?e min:about ?forma ; min:hasEpistemicStatus min:ES_Confirmed .
    ?e_alt min:about ?forma ; min:hasEpistemicStatus min:ES_Hypothetical .
    ?e min:supersedes ?e_alt .
}

# Schluesselexperimente: Welche Evidenz stuetzt die meisten Hypothesen?
SELECT ?evidenz (COUNT(?e) AS ?anzahl) WHERE {
    ?e min:supportedBy ?evidenz .
} GROUP BY ?evidenz ORDER BY DESC(?anzahl)

# Blinde Flecken: Nicht quantifizierbare Possibile
SELECT ?p WHERE {
    ?p a min:Possibile ; min:isQuantifiable false .
}

# Unbegruendete Annahmen: Epistemicum ohne Evidenz
SELECT ?e ?gegenstand WHERE {
    ?e a min:Epistemicum ; min:about ?gegenstand .
    FILTER NOT EXISTS { ?e min:supportedBy ?x }
    FILTER NOT EXISTS { ?e min:underminedBy ?x }
}

Designentscheidungen

Warum kein EM_Epistemic

EfficacyMode bildet die Art der Bestimmung ab — wie eine Forma-Subklasse Nexus einschraenkt. Jedes EfficacyMode-Individual bildet 1:1 auf eine Forma-Subklasse ab (lawful = Lex, structural = Structura, usw.).

Epistemicum bestimmt nicht — es bewertet. EM_Epistemic wuerde zwei orthogonale Achsen vermischen. Die epistemische Dimension wird korrekt durch hasEpistemicStatus und hasConfidenceType erfasst.

Warum supersedes nicht-transitiv bleibt

supersedes wurde in v1.0.0 explizit als nicht-transitiv deklariert. Die Begruendung gilt weiter: A supersedes B und B supersedes C impliziert nicht, dass A direkt C abloest (Zwischenversionen koennen den Kontext aendern).

Fuer Historien-Queries genuegen SPARQL Property Paths:

SELECT ?neueste ?aelteste WHERE {
    ?neueste min:supersedes+ ?aelteste .
}

SHACL-Constraints

Constraint Schwere
about min 1 Violation
hasEpistemicStatus genau 1 Violation
hasConfidence in [0.0, 1.0] Violation
hasConfidence vorhanden impliziert hasConfidenceType vorhanden Violation
supportedBy / underminedBy muss auf Nexus zeigen Violation
heldBy muss auf Agent zeigen (wenn vorhanden) Violation

Was Epistemicum NICHT kann

Keine Wahrheit. Epistemicum sagt "Agent A glaubt X mit Konfidenz 0.9." Es sagt nicht "X ist wahr." Wahrheit ist kein MIN-Konzept — und das ist richtig so.

Kein Reasoning ueber Konfidenz. Ein Reasoner kann nicht inferieren: "Wenn Konfidenz(A) = 0.8 und Konfidenz(B) = 0.7, dann Konfidenz(A∧B) = 0.56." Bayesianische Propagation ist ein Process, kein Axiom.

Keine Emotionen. "Ich fuehle, dass das Bauteil versagt" ist kein Epistemicum. Epistemicum ist propositional: es bezieht sich auf Sachverhalte, nicht auf Gefuehle.

Keine Selbstbezueglichkeit. "Ich glaube, dass ich glaube" ist in OWL nicht sauber modellierbar. Epistemicum kann ueber alles im Graphen reden — ausser ueber sich selbst.