[논문 리뷰] An Applied Knowledge Framework to Study Complex Systems

Juste Raimbault|arXiv (Cornell University)|2017. 06. 22.

Business Strategy and Innovation참고 문헌 10인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 복잡계의 지식 생산을 상호의존적인 지식 영역 내에서 공진화하는 관점의 집합으로 모델링하는 적용 지식 프레임워크를 제안한다. 지속적 도시 복잡성 이론의 혼합 방법 분석을 통해, 이 프레임워크는 철학적 구조를 실용적 응용과 통합함으로써 복잡성에 대한 반성적이고 다학제적 접근을 가능하게 한다.

ABSTRACT

The complexity of knowledge production on complex systems is well-known, but there still lacks knowledge framework that would both account for a certain structure of knowledge production at an epistemological level and be directly applicable to the study and management of complex systems. We set a basis for such a framework, by first analyzing in detail a case study of the construction of a geographical theory of complex territorial systems, through mixed methods, namely qualitative interview analysis and quantitative citation network analysis. We can therethrough inductively build a framework that considers knowledge entreprises as perspectives, with co-evolving components within complementary knowledge domains. We finally discuss potential applications and developments.

연구 동기 및 목표

• 복잡계 연구에서 지식 철학적 구조와 실용적 응용을 동시에 고려하는 지식 프레임워크의 부족을 해결하기 위해.
• 과학적 지식 생산 과정에서 지식 영역과 그 실천자들이 공진화하는 방식을 반영하는 프레임워크를 개발하기 위해.
• 시스템 모델링 및 설계에서 암묵적인 방법론적 및 지식 철학적 선택을 명시화하여 복잡성 관리 도구를 제공하기 위해.
• 지리학과 공학 분야의 사례 연구를 통해 프레임워크의 일반성과 영역 간 이행 가능성을 입증하기 위해.
• 향후 작업을 위한 기초를 마련하기 위해, 특히 데이터 플로우 머신과 온톨로지의 통합을 통한 프레임워크의 형식화를 위해.

제안 방법

• 복잡한 도시 시스템 이론의 지식 생산에 대한 혼합 방법 분석을 수행하며, 핵심 연구자들과의 반구조적 인터뷰와 정량적 인용 네트워크 분석을 조합한다.
• 관점 기반 접근을 사용하여, 피드백과 상호작용을 통해 공진화하는 상호의존적 구성 요소로 지식 영역을 식별하고 지ap을 설정한다.
• 각 관점이 공통의 목적과 실천자를 가진 지식 영역의 체계적 집합인 페르스펙티비즘에 기반한 인지 지식론을 적용한다.
• 약한 기원(weak emergence) 개념을 사용하여 관점 내 온톨로지 요소 간의 계층적 관계를 정의하고, 표준 분해를 가능하게 한다.
• 지식 영역을 완전한 네트워크로 투영하여 가능한 모든 이진 관계(예: 제약, 지식 이행, 방법론적 통합)를 탐색하고, 공진화 역학을 시각화한다.
• 데이터플로우 머신 모델([8]에서 유래)과 온톨로지 기반 표현([11]에서 유래)을 결합하여 형식화의 길을 제안하며, 데이터, 모델링, 경험적/이론적 구성 요소를 연결한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 복잡계의 지식 생산은 어떻게 철학적 구조를 유지하면서도 직접적으로 시스템 설계 및 관리에 적용될 수 있는가?
• RQ2 공진화하는 지식 영역은 복잡계 이론 개발 과정에서 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 혼합 방법 접근(qualitative 인터뷰와 정량적 인용 분석)은 지식 생산의 지식 철학적 구조를 어떻게 드러내는가?
• RQ4 관점 기반 프레임워크는 복잡계 연구에서의 다학제적 반성과 통합을 어떻게 지원하는가?
• RQ5 모델링 및 시뮬레이션에 있어 확장 가능하고 체계적인 지식 프레임워크 적용을 뒷받침할 수 있는 형식적 기초는 무엇인가?

주요 결과

• 진화적 도시 이론의 구축은 선형적 진전이 아니라 모델링, 경험적 자료, 이론적 프레임워크 등의 지식 영역 간의 공진화에 의해 주도되었다.
• 핵심 연구자들과의 인터뷰에서 방법론적 선택이 반성적이고 맥락 의존적임을 확인하였으며, 지식 생산 과정에서 어느 한 영역도 지배적이지 않았다.
• 인용 네트워크 분석 결과, 지식 영역 간 피드백 루프를 통해 상호 연결되어 있으며, 일부 영역가 교차 분야 통합의 촉매 역할을 하고 있음을 보여주었다.
• 지식 영역의 완전한 네트워크로의 투영을 통해 제약, 지식 이행, 방법론적 통합 등 다양한 관계 유형이 드러나 공진화 역학이 다이나믹함을 확인하였다.
• 약한 기원을 활용한 온톨로지 기반 관점 분해는 관점에 대한 표준 구조를 제공하며, 지식 구성 요소의 체계적 분석을 가능하게 한다.
• 데이터플로우 머신과 온톨로지를 통합하는 형식적 길을 제안하여, 향후 프레임워크의 수학적 형식화를 위한 기반을 마련하였다.