Schneider Die Simulation menschlichen Panikverhaltens

Ein Agenten-basierter Ansatz
2011
ISBN: 978-3-8348-8152-6
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 360 Seiten, eBook

Bernhard Schneider stellt eine neue Anwendung aus dem Sicherheitsbereich vor, in dessen Zentrum die Untersuchung von Verhaltensweisen, Kontroll- und Evakuierungsstrategien zur Vermeidung von Panik bei Massenzusammenkünften jeglicher Art steht. Auf der Grundlage etablierter psychologischer Theorien und Erkenntnisse bildet der entwickelte ganzheitliche Modellierungsansatz diese Aspekte menschlichen Verhaltens im Kontext realer Paniksituationen ab. Er basiert dabei technisch auf systemtheoretischen Prinzipien und projiziert reale Menschen auf autonome Agenten in der Simulation.

Dr. Bernhard Schneider promovierte an der Universität der Bundeswehr München und forscht auf dem Gebiet der psychologisch fundierten Simulation menschlichen Verhaltens.

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Schneider, Bernhard

Inhaltsverzeichnis

1;Geleitwort;6
2;Danksagung;8
3;Inhaltsverzeichnis;10
4;1 Einleitung, Überblick und Grundlagen;15
4.1;1.1 Motivation: Die Modellierung menschlichen Verhaltens;15
4.2;1.2 Zielsetzung und mögliche Anwendungsgebiete;17
4.3;1.3 Einordnung: interfakultativer Ansatz;18
4.4;1.4 Grundlagen und Begriffsdefinitionen;18
4.4.1;1.4.1 Verhalten;19
4.4.2;1.4.2 Modell und Simulation;20
4.4.3;1.4.3 Das Paradigma der Agenten-basierten Modellierung;21
4.4.4;1.4.4 Referenzmodelle und Humanagenten;23
4.5;1.5 Der wissenschaftliche Erkenntnisprozess;26
4.5.1;1.5.1 Der Mensch als reales System;26
4.5.2;1.5.2 Die Analysephase;27
4.5.3;1.5.3 Die Modellierungsphase;29
4.5.4;1.5.4 Die Phase der Konkretisierung;30
4.5.5;1.5.5 Die Implementierungsphase;30
4.5.6;1.5.6 Experimente und Plausibilitätsbetrachtungen;31
4.6;1.6 Anmerkungen;31
4.6.1;Ergebnis;33
4.7;1.7 Inhalt und Aufbau des Forschungsprojekts;34
5;2 Panik: Sichtweisen, Theorien und Begriffsbestimmung;36
5.1;2.1 Der Ursprung des Begriffes Panik;36
5.2;2.2 Die Verwendung des Begriffes in den Medien;37
5.3;2.3 Verschiedene Sichten auf den Begriff Panik;38
5.4;2.4 Theoretische Ansätze zur Erklärung von Panik;40
5.4.1;2.4.1 Massenpsychologischer Ansatz;40
5.4.1.1;2.4.1 Ansteckung mit Angst nach McDougall;41
5.4.1.2;2.4.1.2 Kollektive Gemütserregung nach Brickenstein;42
5.4.2;2.4.1 Sozialpsychologischer Ansatz;43
5.4.2.1;2.4.2.1 Das Zwei-Faktoren-Modell von LaPiere;44
5.4.2.2;2.4.2.2 Das Wertezuwachsmodell von Smelser;45
5.4.2.3;2.4.2.3 Panikflucht nach Quarantelli;46
5.4.2.4;2.4.2.4 Der Ansatz nach Schulz;50
5.4.2.5;2.4.2.5 Der Ansatz nach Keating;51
5.4.2.6;2.4.2.6 Mintz und der Zusammenbruch kooperativen Verhaltens;52
5.4.2.7;2.4.2.7 Der Ansatz nach Kelley, Condry, Dahlke & Hill;54
5.4.2.8;2.4.2.8 Cantril und die Invasion vom Mars;56
5.4.2.9;2.4.2.9 Die Theorie von Foreman;57
5.5;2.5 Zusammenfassung und Definition des Begriffes;59
5.6;2.6 Bemerkungen über die Häufigkeit panischen Verhalten;63
6;3 Analyse von Paniksituationen und Modellierungsanforderungen;65
6.1;3.1 Vorgehensweise und Zielsetzung;65
6.2;3.2 Analyse exemplarischer Schadensereignisse;68
6.2.1;3.2.1 Brüssel, 1985;68
6.2.1.1;3.2.1.1. Beschreibung;68
6.2.1.2;3.2.1.2 Analyse;70
6.2.2;3.2.2 Bagdad, 2005;72
6.2.2.1;3.2.2.1 Beschreibung;72
6.2.2.2;3.2.2.2 Analyse;74
6.2.2.3;3.2.2.3 Bemerkung;76
6.2.3;3.2.3 Mekka/Mina, 1990-2006;76
6.2.3.1;3.2.3.1 Beschreibung;76
6.2.4;3.2.3.2 Analyse;78
6.2.5;3.2.4 Chennai, 2005;80
6.2.5.1;3.2.4.1 Beschreibung;80
6.2.5.2;3.2.4.2 Analyse;80
6.2.6;3.2.5 Chicago, 2003;82
6.2.6.1;3.2.5.2 Analyse;84
6.2.7;3.2.6 West Warwick, 2002;86
6.2.7.1;3.2.6.1 Beschreibung;87
6.2.7.2;3.2.6.2 Analyse;88
6.2.7.3;3.2.6.3 Anmerkung;92
6.2.8;3.2.7 Southgate, 1977;93
6.2.8.1;3.2.7.1 Beschreibung;93
6.2.8.2;3.2.7.2 Analyse;94
6.2.9;3.2.8 Bulson, 1940;96
6.2.9.1;3.2.8.1 Beschreibung;96
6.2.9.2;3.2.8.2 Analyse;98
6.3;3.3 Erkenntnisse und Modellierungsanforderungen;100
6.3.1;3.3.1 Ablauf von Schadensereignissen;100
6.3.2;3.3.2 Kritisches Ereignis;101
6.3.3;3.3.3 Wahrnehmung von Ereignissen in der Umwelt;103
6.3.3.1;3.3.3.1 Verständnis des Begriffes Wahrnehmung;104
6.3.3.2;3.3.3.2 Vorwissen, Erfahrung und Erwartungen;104
6.3.4;3.3.4 Das individuelle mentale Weltbild eines Menschen;105
6.3.5;3.3.5 Individuelle Bewertung einer Situation;106
6.3.6;3.3.6 Verhaltensantrieb;108
6.3.7;3.3.7 Die Emotion Angst;109
6.3.8;3.3.8 Emotionale Intelligenz;111
6.3.9;3.3.9 Persönlichkeit und Individualität;111
6.3.10;3.3.10 Physiologischer Zustand;112
6.3.11;3.3.11 Verhaltensweisen;112
6.3.11.1;3.3.11.1 Beobachtbare Ausprägungen menschlicher Verhaltensweisen;113
6.3.11.2;3.3.11.2 Reaktive, deliberative und reflektive Verhaltensweisen;116
6.3.12;3.3.12 Massenphänomene;117
6.3.12.1;3.3.12.1 Sozialer Einfluss;117
6.3.12.2;3.3.12.2 Crowding;120
6.3.12.3;3.3.12.3 Druck;121
6.3.13;3.3.13 Umwelt;122
6.3.13.1;3.3.13.1 Initiale Beschaffenheit und Zustandsänderung des Raumes;123
6.3.13.2;3.3.13.2 Verbreitung von Informationen;124
6.3.14;3.3.14 Zusammenfassung;125
6.4;3.4 Klassifikation von Schadensereignissen;127
7;4 Analyse bestehender Modellierungsansätze;129
7.1;4.1 Ansätze zur Modellierung von Menschenmengen;129
7.1.1;4.1.1 Der makroskopische Ansatz;130
7.1.1.1;4.1.1.1 Grundlage;130
7.1.1.2;4.1.1.2 Das Modell SimPed;131
7.1.2;4.1.2 Der mikroskopische Ansatz;132
7.1.2.1;4.1.2.1 Grundprinzipien;132
7.1.2.2;4.1.2.2 Raumkontinuierlicher Ansatz;133
7.1.2.3;4.1.2.3 Raumdiskreter Ansatz;137
7.1.3;4.1.3 Der mesoskopische Ansatz;141
7.1.3.1;4.1.3.1 Grundlage;141
7.1.3.2;4.1.3.2 Das Modell Evi;142
7.2;4.2 Fazit;143
7.3;4.3 Einordnung des SimPan-Modellierungsansatzes;147
8;5 Entwicklung des Referenzmodells SimPan;148
8.1;5.1 Die Modellierung der Umwelt;148
8.1.1;5.1.1 Grundlegende Konzepte zur Gestaltung der Umwelt;148
8.1.1.1;5.1.1.1 Das Zellenkonzept;148
8.1.1.2;5.1.1.2 Das Konzept der Einflussbereiche;150
8.1.1.3;5.1.1.3 Das Konzept der Datenhaltung in Zellen;151
8.1.2;5.1.2 Infrastrukturelle Merkmale der Umwelt;152
8.1.2.1;5.1.2.1 Begehbare Areale und Hindernisse;152
8.1.2.2;5.1.2.2 Technische Informationsquellen;154
8.1.3;5.1.3 Abbildung kritischer Ereignisse;159
8.1.3.1;5.1.3.1 Eintreten kritischer Ereignisse;159
8.1.3.2;5.1.3.2 Der lokale Wirkbereich kritischer Ereignisse;160
8.1.3.3;5.1.3.3 Der dynamische Wirkbereich kritischer Ereignisse;162
8.1.3.4;5.1.3.4 Kritische Ereignisse und der Kenntnisbereich;162
8.1.3.5;5.1.3.5 Sequenzen von kritischen Ereignissen;165
8.1.3.6;5.1.3.6 Verlustzellen;165
8.1.4;5.1.4 Zelldynamik: Veränderlichkeit infrastruktureller Merkmale;166
8.1.5;5.1.5 Physischer Druck in der Umwelt;169
8.1.5.1;5.1.5.1 Grundlagen;169
8.1.5.2;5.1.5.2 Gesamtdruck, Druckabsorption und Druckpropagierung;170
8.1.6;5.1.6 Zusammenfassung der Zellattribute;172
8.1.7;6.1.7 Übergeordnete Attribute;175
8.1.8;5.1.8 Varianten der konkreten Umsetzung der Umweltmodellierung;175
8.2;5.2 Modellierung von Agenten;176
8.2.1;5.2.1 Grundlagen;178
8.2.1.1;5.2.1.1 Die systemtheoretische Beschreibung dynamischer Systeme;178
8.2.1.2;5.2.1.2 Nomenklatur;181
8.2.2;5.2.2 Wahrnehmung;182
8.2.2.1;5.2.2.1 Wahrnehmung kritischer Ereignisse;183
8.2.2.2;5.2.2.2 Wahrnehmung von Druck;184
8.2.2.3;5.2.2.3 Aufnahme von Informationen technischer Informationsquellen;184
8.2.2.4;5.2.2.4 Wahrnehmung der Aktionen anderer Agenten;185
8.2.3;5.2.3 Kognitive Verarbeitung von Wahrnehmungen;186
8.2.3.1;5.2.3.1 Aufbau eines individuellen internen Weltbildes;186
8.2.3.2;5.2.3.2 Die Bewertung des Weltbildes nach Bedrohungspotenzial;187
8.2.3.3;5.2.3.3 Die Bewertung des auf einen Agenten wirkenden Drucks;189
8.2.3.4;5.2.3.4 Crowding: Die subjektive Bewertung von Dichte;190
8.2.3.5;5.2.3.5 Berücksichtigung von Stress und Erregung;195
8.2.4;5.2.4 Sozialer Einfluss auf den internen Zustand eines Individuums;195
8.2.5;5.2.5 Physiologischer Zustand eines Individuums;199
8.2.5.1;5.2.5.1 Der Tod eines Agenten;200
8.2.5.2;5.2.5.2 Tod durch zu hohen Druck;200
8.2.5.3;5.2.5.3 Tod durch das kritische Ereignis;200
8.2.5.4;5.2.5.4 Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Dynamik des Attributs Energie;201
8.2.6;5.2.6 Modellierung des Verhaltensantriebs durch Motive;201
8.2.6.1;5.2.6.1 Zustandsvariablen und Motive;201
8.2.6.2;5.2.6.2 Motivselektion;202
8.2.6.3;5.2.6.3 Das Phänomen des Motivflatterns;203
8.2.6.4;5.2.6.4 Das exemplarisch gewählte Motiv Neugier;205
8.2.6.5;5.2.6.5 Die Emotion Angst;208
8.2.7;5.2.7 Modellierung von Verhaltensreaktionen;223
8.2.7.1;5.2.7.1 Die Verhaltenskontrolle;224
8.2.7.2;5.2.7.2 Verhaltensweise in der Normalphase;226
8.2.7.3;5.2.7.3 Verhaltensweisen in der Panikphase;226
8.2.7.4;5.2.7.4 Anmerkung zur Ausführung von Handlungen;245
8.2.8;5.2.8 Übersicht über berücksichtigte Verhaltensweisen;246
8.3;5.3 Zusammenfassung der Agentenattribute;248
8.4;5.4 Zusammenschau: Das Referenzmodell SimPan;253
8.4.1;5.4.1 Konzepte für die Modellierung der Umwelt;253
8.4.2;5.4.2 Konzepte für die Modellierung von Agenten;253
8.5;5.5 SimPan und die Merkmale eines Referenzmodells;254
9;6 Eine Agenten-Architektur zur Umsetzung von SimPan;256
9.1;6.1 Das Referenzmodell PECS;256
9.2;6.2 Einbettung von SimPan in das PECS-Muster;259
9.2.1;6.2.1 Environment;260
9.2.2;6.2.2 Sensor;262
9.2.3;6.2.3 Perception;263
9.2.4;6.2.4 Social Characteristics;264
9.2.5;6.2.5 Cognition;265
9.2.6;6.2.6 Emotion;266
9.2.7;6.2.7 Physis;268
9.2.8;6.2.8 Behaviour;268
9.2.9;6.2.9 Actor;269
9.2.10;6.2.10 Verwendung der ConnectorKomponente;270
10;7 Experimente, Funktionalitätstests, Plausibilitätsbetrachtungen;271
10.1;7.1 Zielsetzung und Vorgehensweise;271
10.2;7.2 Begriffsbestimmung: Plausibilität und Plausibilitätsbetrachtung;272
10.3;7.3 Abgrenzung;273
10.4;7.4 Funktionalitätstest;273
10.4.1;7.4.1 Exemplarische Umsetzung des Referenzmodells;275
10.4.2;7.4.2 Beschreibung des Prüfszenars;277
10.4.3;7.4.3 /PU2/: Etablierung von Einflussbereichen kritischer Ereignisse;279
10.4.4;7.4.4 /PU1/: Strukturelle Veränderung der Umwelt;281
10.4.5;7.4.5 /PU3/: Funktion technischer Informationsquellen;282
10.4.6;7.4.6 /PU4/: Entstehung und Dynamik von physischem Druck;283
10.4.7;7.4.7 /PA1/: Wahrnehmung kritischer Ereignisse;286
10.4.8;7.4.8 /PA{2,3}/: Wahrnehmung der Aktionen von Agenten;287
10.4.8.1;7.4.8.1 Beruhigende Stimuli;288
10.4.8.2;7.4.8.2 Zielkoordinaten;291
10.4.9;7.4.9 Dynamik und Verwendung des mentalen Weltbilds;292
10.4.10;7.4.10 /PA5/: Dynamik des Angstzustands;293
10.4.10.1;7.4.10.1 Crowding;294
10.4.10.2;7.4.10.2 Soziale Kraft;295
10.4.10.3;7.4.10.3 Emotionale Intelligenz;298
10.4.11;7.4.12 Motivwechsel und Verhaltensänderung;298
10.4.12;7.4.12 Verschiedene Ausprägungen von Verhaltensweisen;299
10.4.12.1;7.4.12.1 Handlungsstarre;299
10.4.12.2;7.4.12.2 Teilnahme an einer Massenflucht;302
10.4.12.3;7.4.12.3 Zielloses Umherirren;305
10.4.12.4;7.4.12.4 Sichtanäherung an einen Ausgang;306
10.4.13;7.4.13 /PA8/: Veränderlichkeit des physiologischen Zustands;307
10.4.14;7.4.14 /PA9/: Auswirkungen von Persönlichkeitseigenschaften;309
10.4.15;7.4.15 Ergebnis;309
10.5;7.5 Weitere Plausibilitätsbetrachtungen;310
10.5.1;7.5.1 Herausforderungen und Begründung der Vorgehensweise;310
10.5.2;7.5.2 Anmerkungen zu Strategien für Plausibilitätsbetrachtungen;311
10.5.3;7.5.3 Szenar;312
10.5.3.1;7.5.3.1 Bewertung des Modellverhaltens;316
10.5.3.2;7.5.3.2 Bewertung des Modellverhaltens in einem modifizierten Szenar;322
10.6;7.6 Gesamtbewertung;324
11;8 Zusammenfassung und Ausblick;325
11.1;8.1 Zusammenfassung;325
11.1.1;8.1.1 Motivation, Zielsetzung und Abgrenzung;325
11.1.2;8.1.2 Anforderungen;326
11.1.2.1;8.1.2.1 Umweltbezogene Anforderungen;327
11.1.2.2;8.1.2.2 Verhaltensbezogene Anforderungen;328
11.1.2.3;8.1.2.3 Strukturelle Anforderungen;329
11.1.3;8.1.3 Lösungsansatz;329
11.1.3.1;8.1.3.1 Umweltmodellierung;330
11.1.3.2;8.1.3.2 Agentenmodellierung;331
11.1.4;8.1.4 Anmerkungen zur Praktikabilität;334
11.1.5;8.1.5 Bewertung des Ansatzes;334
11.2;8.2 Ausblick;335
11.2.1;8.2.1 Bemerkungen zur Sicherheitsforschung mit SimPan;336
11.2.2;8.2.2 Analyse und Optimierung der Umgebung;336
11.2.3;8.2.3 Optimierung von Evakuierungsprozeduren;337
11.2.4;8.2.4 Weiterentwicklung des Referenzmodells SimPan;338
11.2.5;8.2.5 SimPan: Von der Theorie in die Praxis;339
12;Literaturverzeichnis;341
13;Verzeichnis Neuer Medien;362
14;Verzeichnis der Abkürzungen und Akronyme;368
15;Symbolverzeichnis;369
16;Stichwortverzeichnis;370

Über Autor(innen)

Dr. Bernhard Schneider promovierte an der Universität der Bundeswehr München und forscht auf dem Gebiet der psychologisch fundierten Simulation menschlichen Verhaltens.