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Lexikon der Neurowissenschaft: Systemtheorie

Systemtheorie w [von griech. systema = Zusammenstellung, Gesamtheit, theoria = Zuschauen, Untersuchung], E system theory, eine Gruppe sehr allgemeiner und mathematisierter Theorien, die versuchen, formale Übereinstimmungen von Struktur und Verhaltensweisen unterschiedlich komplexer konkreter Systeme zu beschreiben (Systemanalyse) und daraus generelle Systemgesetze mit interdisziplinärem Anspruch auf Allgemeingültigkeit abzuleiten. Die Systemtheorie beruht auf den Arbeiten von N. Wiener zur Beschreibung linearer und nichtlinearer Systeme. Zusammen mit der Informationstheorie kann sie als Teilgebiet der Kybernetik angesehen werden. Die wichtigsten Resultate der Systemtheorie bestehen in der Charakterisierung linearer, zeitinvarianter Systeme sowie in der Bereitstellung und mathematischen Begründung von praktischen Methoden zur Identifikation und Replikation unbekannter Systeme (sogenannter black-boxes; Black-box-Verfahren) durch Messung ihres Input-Output-Verhaltens. Ein System ist mathematisch gesehen ein Operator oder eine Abbildung, die jeweils eine zeitliche Eingangsfunktion mit einer zeitlichen Ausgangsfunktion verknüpft. Ein lineares System beantwortet die Summe zweier Eingangsfunktionen mit der Summe der beiden zugehörigen Ausgangsfunktionen. Ein zeitinvariantes System beantwortet eine zeitlich verzögerte Eingangsfunktion mit der entsprechenden, ebenso verzögerten Ausgangsfunktion. Lineare, zeitinvariante Systeme lassen sich durch ihre Impulsantwort oder deren Fouriertransformierte, die Übertragungsfunktion, charakterisieren.

Lit.: Lüke, H.D.: Signalübertragung, Berlin, 1995. Morko, H.: Systemtheorie, Berlin, 1995.

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