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An Evolutionary Account of Technological Development

Faghihian, Mehrdad :
An Evolutionary Account of Technological Development.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2015)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: An Evolutionary Account of Technological Development
Language: English
Abstract:

If 'nothing in biology makes sense except in the light of evolution' (Theodosius Dobzhansky, 1973) , then, does nothing in technology make sense except in the light of evolution?

This study will seek to construct an evolutionary account of technological development. To this end, it will consider and analyse a variety of theoretical proposals. In this thesis I will survey existing evolutionary accounts found in socio-cultural and engineering sciences, and will evaluate how these theories have been formulated. The study will look at evidence and theory, and it will consider the formalisation, visualisation and conceptualisation of ancestral-descent relationships in socio-technical systems.

In recent years, this area of study has gained momentum among experts from different academic, scientific and theoretical backgrounds, particularly those working in the fields of theoretical and engineering science, technology, and in the development of social-technical systems. 21st century biologists, social scientists, philosophers, economists, and technologists have instigated lively and thought-provoking interdisciplinary discussions about the feasibility of quantifying and modelling macro and microevolution in technology. Neo-Darwinian theory and modern synthesis theory have prepared a framework for a more effective discussion than ever before. The question asked by many researchers in this area is how microevolution can bring about macro evolutionary events in socio-technical systems. However, any evolutionary account of technology requires the application of conceptual tools and special theoretical foundations for study that do not necessarily match those traditionally used in the study of the organic world. Therefore, to address how microevolution can influence macroevolution in technological design, it is important to establish an evolutionary account of modular systems in technology in order to depict the patterns and processes that have evolved over time in the process of design.

The main principles that govern Darwin’s evolutionary scheme according to natural selection suggest that every system in nature uses variation, reproduction and heritability in order to evolve. The simplicity of the general principles that govern the theory of evolution in biology has enabled it to be generalised as a theoretical framework in other academic and research fields. However, the existence of directionality and intentionality in the production of artefacts makes it necessary to extend the definition of, and to re-examine, evolutionary mechanisms and classic notions of synthesis. For example, Simondon's theory of concretization considers the horizontal transmission of technicality in systems. Additionally, Baldwin and Clark argue that the theory of modularity is a powerful conceptual tool which can be used in different fields, and this theory sheds light on how extended evolutionary operators work in technological systems.

It is possible to find similarities between evolution in natural history and the developmental history of modern technology. Historical objects in the two fields are connected together through the idea of reproductive descent. This thesis will investigate how the unit of selection affects the process of evolution and the hierarchical classification of modular systems, and how evolutionary mechanisms bring about evolutionary change in design space through time. It will explore how different evolutionary operators interact to cause 'phenotypic' effects. The main challenge of the thesis will be to explain developmental patterns found in socio-technical systems, and in the biological selective regime, into an extended synthesis. To this end, a scientific investigation of shared research is required, and emphasis will be placed on how this unifying approach can delineate evolutionary mechanisms, functional theory and evolutionary methodology of design, evolutionary operators, and phenotypic-genotypic distinction in technology.

It is apparent that evolutionary theory can be used for theoretical planning in the growth and development of technical-social systems. The basic principles of Darwin’s theory of evolution notes that each system (which can), under a selective regime, achieves properties including variation, reproduction and heritability, in order that the system can evolve. Academics who study the growth and development of technology in the context of an evolutionary-historical process often use the idea of genetic transfer for inspiration.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
„Nichts in der Biologie ergibt einen Sinn außer im Lichte der Evolution.“ (Theodosius Dobzhansk) . Wenn dies zutrifft, trifft dann ebenfalls zu, dass nichts in der Technologie einen Sinn ergibt außer im Lichte der Evolution? Ziel dieser Studie ist es, einen evolutionstheoretischen Ansatz der technologischen Entwicklung zu entwerfen. Zu diesem Zweck sollen unterschiedliche Theorieansätze betrachtet und analysiert werden. In dieser Dissertation werde ich bestehende evolutionstheoretische Ansätze untersuchen, denen man in den Kultur- und Geisteswissenschaften sowie Ingenieurswissenschaften begegnet und ich werde prüfen, wie diese Theorien formuliert worden sind. Die Studie wird empirisches Material und Theorien berücksichtigen und sie wird die Formalisierung, Visualisierung und Konzeptualisierung von Abstammungsbeziehungen in soziotechnischen Systemen betrachten. In den zurückliegenden Jahren stieß dieser Forschungsgegenstand bei Experten mit unterschiedlichem akademischem, wissenschaftlichem und theoretischem Hintergrund auf zunehmendes Interesse. Insbesondere bei denen, die in den Bereichen der theoretischen und Ingenieurswissenschaft, der Technologie sowie in der Entwicklung sozio-technischer Systeme tätig sind. Biologen des 21. Jahrhunderts, Sozialwissenschaftler, Philosophen, Wirtschaftswissenschaftler sowie Technologen initiierten lebhafte und zum Nachdenken anregende interdisziplinäre Debatten zur Durchführbarkeit einer Quantifizierung und Modellierung technologischer Makro- und Mikroevolution. Die neodarwinistische Evolutionstheorie und die moderne synthetische Evolutionstheorie haben einen Rahmen bereitgestellt, der besser als frühere Ansätze für eine effektive Diskussion geeignet ist. Die von vielen auf diesem Gebiet tätigen Forschern aufgeworfene Frage lautet, wie Mikroevolution in sozio-technischen Systemen zu makroevolutionären Ereignissen führen kann. Allerdings erfordert ein evolutionärer Ansatz im Falle der Technologie die Anwendung solcher begrifflichen Werkzeuge und spezifischer theoretischer Grundlagen zur Durchführung der Untersuchung, die nicht unbedingt denen entsprechen, die traditionellerweise für die Erforschung der organischen Welt genutzt werden. Um die Frage anzugehen, wie Mikroevolution die Makroevolution des technologischen Designs beeinflussen kann, ist es daher wichtig, einen evolutionären Ansatz modularer Systeme innerhalb der Technologie zu schaffen, um die Muster und Prozesse darstellen zu können, die sich im Laufe der Zeit im Gestaltungsprozess herausgebildet haben. Die Hauptprinzipien des Darwinschen Evolutionsschemas legen nahe, dass jedes System in der Natur mittels Variabilität, Reproduktion und Vererbung evoluieren könnte. Die Einfachheit der für die Theorie der Evolution in der Biologie maßgeblichen allgemeinen Grundsätze ermöglichte es, sie zu einem theoretischen Rahmen auch für andere akademische Bereiche und Forschungsfelder zu verallgemeinern. Das Vorkommen von Gerichtetheit und Intentionalität bei der Herstellung von Artefakten macht es jedoch notwendig, die Definition evolutionärer Mechanismen und klassischer Begriffe von Synthese zu erweitern und sie erneuter Prüfung zu unterziehen. Beispielsweise betrachtet Simondons Theorie der Konkretisierung die horizontale Transmission von Technizität in Systemen. Des Weiteren meinen Baldwin und Clark, dass die Theorie der Modularität ein leistungsfähiges begriffliches Werkzeug darstellt, das in unterschiedlichen Bereichen genutzt werden kann; diese Theorie beleuchtet auch, wie erweiterte evolutionäre Operatoren in technologischen Systemen fungieren. Es ist möglich, Ähnlichkeiten zwischen der Evolution in der Naturgeschichte und der Entwicklungsgeschichte moderner Technologie ausfindig zu machen. In beiden Gebieten sind historische Objekte durch die Idee reproduktiver Abstammung miteinander verbunden. Diese Dissertation untersucht, wie die Einheit der Selektion den Evolutionsprozess und die hierarchische Klassifikation modularer Systeme beeinflusst und wie evolutionäre Mechanismen im Laufe der Zeit evolutionäre Veränderungen im Design Space hervorbringen. Die Arbeit untersucht, wie unterschiedliche evolutionäre Operatoren bei der Hervorbringung „phänotypischer“ Effekte interagieren. Das wichtigste Ziel der Dissertation besteht darin, Entwicklungsmuster, die in sozio-technischen Systemen und im biologischen selektiven Prozessgeschehen anzutreffen sind, im Rahmen einer erweiterten Darstellung zu erklären. Zu diesem Zweck ist eine wissenschaftliche Untersuchung gemeinsamer Forschungsvorhaben erforderlich. Und besonderes Augenmerk wird auf die Frage zu legen sein, wie dieser vereinheitlichende Ansatz evolutionäre Mechanismen, die Funktionstheorie und die evolutionäre Methodik der Gestaltung, evolutionäre Operatoren sowie die Phänotyp-Genotyp-Unterscheidung in der Technologie beschreiben kann. Es ist offensichtlich, dass die Evolutionstheorie zur theoretischen Planung des Wachstums und der Entwicklung technisch-sozialer Systeme genutzt werden kann. Gemäß den Grundprinzipien der Darwinschen Evolutionstheorie ist es so, dass jedes System (das bestimmte Voraussetzungen erfüllt) unter Selektionsbedingungen Eigenschaften wie Variabilität, Reproduktion und Erblichkeit annimmt, sodass das System evoluieren kann. Wissenschaftler, die sich mit dem Wachstum und der Entwicklung von Technologie im Zusammenhang eines evolutionär-historischen Prozesses beschäftigen, bedienen sich häufig der Vorstellung eines genetischen Transfers und lassen sich davon inspirieren.German
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 100 Philosophie und Psychologie > 100 Philosophie
Divisions: 02 Department History and Social Science > Institute of Philosophy
Date Deposited: 07 Jan 2015 10:37
Last Modified: 20 Jul 2016 12:54
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-43322
Referees: Nordman, Prof Alfred and Hubig, Prof Christoph
Refereed: 27 November 2014
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/4332
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