Lichtspiel im Foyer
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Laufende Forschungsprojekte

The future of creativity in basic research: Can artificial agents be authors of scientific discoveries? (VW-Stiftung, 2021-2024)

The project studies the role that current and emerging technologies of Artificial Intelligence (AI) can play in basic research, focusing on agency, creativity, and authorship. Our aim is to help provide the conceptual machinery with which to describe, evaluate, and regulate the current transformative technological development. While that development impacts many sectors including economy, mobility, and the arts, our focus on science will enable us to study the concepts of agency, creativity, and authorship in a relatively well-structured yet rich environment.

How will AI techniques affect our laboratories, the nature and meaning of scientific experiment, and basic research in general? More generally: Can machines be agents, can they be creative, can they produce something genuinely new? To answer these pressing questions, we will employ the scientific laboratory as a laboratory for the study of concepts.

Our work connects methods and techniques from philosophy, physics, and AI in an integrated interdisciplinary approach. We build upon our backgrounds in philosophy of science, in theoretical physics, and in joint interdisciplinary work on agency and machine learning. Furthermore, we use connections to three different communities (Collective behaviour, Climate modeling, and Quantum optics) that currently transform their scientific workflow with a focus on AI methods. The project is structured into three work packages tackling the meaning of experiment in AI-driven research, specific case studies of implementing AI methods in foundational research in physics, and the question of agency and authorship in AI-driven research. The research is pursued jointly by a team of three PhD students Maud van Lier, Andrea López Incera and Sahra Styger, where each student focuses on different workpackages and is supervised by both PIs of the projects, Hans J. Briegel and Thomas Müller.

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Different kinds of conditionals: Coin tosses and kangaroos in the forest of alternative possibilities (DFG, 2019-2022)

Our project will provide a novel, unified analysis of conditional sentences (“if A then C”) that acknowledges a fine-grained distinction of different kinds of conditionals, employing a formal framework that can represent different kinds of possibilities. The project brings together insights, so far unconnected, from the philosophical study of the formal and metaphysical aspects of varieties of possibilities and from the linguistic study of the interaction of modals and tenses in the compositional structure of conditional sentences. We will build on the philosophical insight that temporal and modal alternative possibilities (“The coin could have landed heads” vs. “Kangaroos could have no tails”) require different formal treatments due to their different relation to actuality: tree-like ordered branching structures adequately represent temporal alternatives in our world, while modal alternatives are best represented via distinct possible worlds. We propose to combine these structures for our unified analysis, which will be based on a (modal) forest of (temporally tree-like ordered) alternative possibilities. We will complement these philosophical and formal insights with insights from linguistics, esp. concerning the role that verbal tense plays in determining which kind of possibility is at stake in a conditional under consideration.
The project consists of three sub-projects that shall study (1) the dynamics of temporal and epistemic possibilities in conditionals as reflected by the use of tense, (2) conditionals based on modal alternative possibilities, highlighting the role of the past tense in these cases, and (3) the role of causal dependence and independence for conditionals, esp. concerning indeterministic events such as coin-tosses. The main methodological aspects of our project are the cross-fertilization of disciplines and formal modelling. Our aim is to show that a successful integration of current research from linguistics and from philosophy can lead to a unified view of the diverse phenomenon of conditionals.

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DFG-Forschungsnetzwerk: Thinking about Suspending (10/2021 - 09/2024)

Doxastic suspension is the third doxastic stance besides belief and disbelief. As such, it is a key philosophical notion, yet until very recently it has received only scant attention in the philosophical literature. The aim of this network is to bundle the recently growing interest in suspension in order to set the stage for a systematic approach to suspension and related concepts, such as withholding, doubting, being agnostic, being neutral, opting out, and being undecided. The network will include various perspectives and different debates within philosophy, e.g., formal, social, and traditional epistemology as well as philosophy of mind and action, but also connect to related disciplines such as psychology and artificial intelligence.

Verena Wagner (University of Konstanz), Alexandra Zinke (University of Tübingen)

Network members
Joachim Bromand (University of Stuttgart)
Igor Douven (SND/CNRS/Sorbonne University)
Anna-Maria Eder (University of Cologne)
Jane Friedman (New York University)
Tim Kraft (University of Regensburg)
Richard Lohse (KIT Karlsruhe)
Anne Meylan (University of Zurich, UZH)
Hansjörg Neth (University of Konstanz)
Thomas Raleigh (University of Luxembourg)
Chris Ranalli (VU Amsterdam)
Luis Rosa (University of Cologne)
Sven Rosenkranz (University of Barcelona)
Hans Rott (University of Regensburg)
Daniela Schuster (University of Konstanz)
Julia Staffel (University of Colorado, Boulder)
Justin Vlasits (University of Tübingen)
Hong Yu Wong (University of Tübingen)
Nadja-Mira Yolcu (University of Mannheim)

BW-Projekt: Sich doxastisch enthalten (01/2020 - 12/2022)

Das Forschungsprojekt "Sich doxastisch enthalten" wird durch die Baden-Württemberg Stiftung im Rahmen des Eliteprogramms für Postdocs gefördert.

Projektleitung: Dr. Verena Wagner Wiss. Mitarbeiterin & Doktorandin: Daniela Schuster
Studentische Hilfskraft: Anna Kästle

Das Forschungsprojekt bewegt sich an der Schnittstelle von Erkenntnistheorie und Philosophie des Geistes. Es wird der Frage nachgegangen, was Subjekte tun, wenn sie sich hinsichtlich der Wahrheit und Falschheit einer Proposition enthalten, etwa weil keine, zu wenig oder widersprüchliche Evidenz vorliegt. Es stellt sich die Frage, welcher Art die beteiligten mentalen Zustände und doxastischen Einstellungen dabei sind, und ob es sich bei der Enthaltung um etwas rein Doxastisches handelt. In der Hauptsache soll eine deskriptive Theorie doxastischer Enthaltung entwickelt werden, die das Enthalten als mentale Aktivität und die resultierende agnostische Haltung als eine gefestigte Form des Unentschieden-Seins (engl.: settled indecision) analysiert. Ferner soll den verschiedenen Formen von doxastischer Enthaltung Rechnung getragen werden, und zudem die verschiedenen historischen Vorkommnisse des sich Enthaltens (z.B. bei Sextus Empiricus, Descartes, Hume und Husserl) systematisch eingeordnet werden. Die vorrangig begriffliche Analyse von doxastischer Enthaltung soll außerdem durch empirische Methoden komplementiert werden. Dazu besteht eine Kollaboration zwischen dem Fachbereich Philosophie (Dr. Verena Wagner) und dem Fachbereich Psychologie (Dr. Hansjörg Neth).

Wissenschaftliche Mitarbeiterin: Daniela Schuster
Das angeschlossene Promotionsprojekt von Daniela Schuster befindet sich an der Schnittstelle von Philosophie und Informatik und geht der Frage nach, ob und in welcher Weise sich philosophische Konzeptionen der Urteilsenthaltung in Systeme künstlicher Intelligenz implementieren lassen. Der Fokus des Promotionsthemas liegt auf der formalen Abbildbarkeit von Enthaltung in der nicht-monotonen Logik.

Abgeschlossene Forschungsprojekte

Agency and (quantum) physics (TWCF, 2014-17)

We live in a world that seems to be governed, at all scales, by the laws of physics. How can there be agency in such a world? How can agents influence the course of nature if they are, at the same time, subjected to her universal laws? How do we “fit in”? This problem of agency constitutes the overarching Big Question that this project is intended to address. An answer to this question is a necessary precondition for an understanding of free will and responsibility.

While traditionally the subject of philosophy and theology, the ultimate scope and power of agents – as embodied and physical objects – has recently also become a topic of interest in quantum physics, both from a foundational perspective and through its revolutionary impact in the fields of quantum information and computation. Despite these recent advances, we are still facing age-old conceptual problems about agency and the effectiveness of our thoughts and intentions, to the point that many people are now convinced that in a fully scientific world view there is no room for a reasonable notion of agency. Our project is devoted to a critical evaluation of this trend, which we see as detrimental to the growth and development of humanity in our world.

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Indeterminism Ltd. An intervention on the free will debate (ERC, 2013-15)

What is the place of man in nature? How do our everyday conceptions of ourselves and the things around us connect with a scientific picture of the world? These questions loom large in the background of the free will debate. We understand ourselves as free agents facing an open future – but is this a tenable picture vis-à-vis scientific findings? Conceptual as well as empirical neuroscientific arguments have recently led to a heated debate on free will that has reached well beyond the academic sphere.

“Indeterminism, Ltd.” will approach that debate from a theoretical perspective, using results from philosophical logic, metaphysics, and philosophy of science. From that perspective, the main blind spots of the free will debate concern the notions of determinism vs. indeterminism and intervention. Despite its acknowledged centrality for the debate, the notion of indeterminism is insufficiently developed; we aim to show how a notion of limited indeterminism can help to dispel many worries about the role of an open future for free will. The notion of intervention, which is prominent in research on causality, is almost completely absent from the free will debate; we will fill this lacuna.

Overall, our aim is to lay the conceptual foundations for and work out the details of a novel, rich notion of indeterminism-based free will.

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What is really possible? Philosophical explorations in branching-history based real modality (NWO, 2013-15)

We live in a world of possibilities. Much of our practical life – planning, deciding, hoping and fearing – only makes sense before a background of options to choose from and possibilities for what the future will bring: real possibilities in concrete situations. Such real possibilities are dynamical; they vanish when they are not actualized. It makes sense to picture them via a tree of histories branching off from a single past course of events into multiple possible futures.

There are a number of philosophically interesting notions of possibility; a thorough exploration of real possibility and its relation to other notions of possibility is however still a desideratum. These other notions of possibility play a more directly visible role in philosophical argumentation, from metaphysical possibilities (e.g., of a deceiving demon) grounding sceptical arguments, to the analysis of laws of nature in terms of physical possibility. Philosophical work on real possibility has been mainly technical, e.g., in the formal-logical study of the semantics of the future tense.

The project will systematically explore the notion of branching-history-based real possibility and establish its fundamental role for the philosophy of modality. To this end, the notion of real possibility will be approached from a theoretical rather than from a practical, action-centred perspective. This methodological choice is mandated by the structural complexities of the issue: before the concept of agency and other practical notions can be tackled fruitfully, the underlying notion of real possibility needs to be better understood: its formal features need to be worked out, and its place in various discussions in metaphysics and in the philosophy of science needs to be assessed. This groundwork will then enable further work on the practical relevance of real possibilities.

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Alternativen für die Zukunft. Zur Rolle von wirklichen Möglichkeiten und historischen Konditionalen in unserem hypothetischen und kontrafaktischen Denken und Handeln (DFG, 2015-2018)

Teilprojekt 7 von DFG Was wäre wenn? Zur Bedeutung, Epistemologie und wissenschaftlichen Relevanz von kontrafaktischen Aussagen und Gedankenexperimente

Dieses Teilprojekt eröffnet einen neuen Blick auf Wenn-Dann-Aussagen (Konditionale), indem es die Relevanz von zeitabhängigen Möglichkeiten (Alternativen für die Zukunft) für solche Aussagen eingehend untersucht. Mit dem Projekt sollen drei Ziele erreicht werden.

Erstens soll eine Taxonomie von Konditionalen erarbeitet werden, die sich an unterschiedlichen Möglichkeitsbegriffen orientiert: von ganz abstrakten logischen bis hin zu konkret zeitabhängigen, wirklichen Möglichkeiten.

Zweitens soll für diejenigen Konditionale, denen wirkliche Möglichkeiten zugrunde liegen und die wir historische Konditionale nennen (Bsp.: "Wenn ich mich gestern beeilt hätte, hätte ich den Zug noch erreicht."), eine passgenaue formale Semantik formuliert werden. Diese soll erklären, weshalb manche historischen Konditionale wahr und andere falsch sind. Hierbei sollen wirkliche Möglichkeiten durch baumartig verzweigte Strukturen repräsentiert werden, die die Interaktion von Zeitlichkeit und Möglichkeit adäquat abbilden. Es soll auch eine kürzlich entwickelte Art der Darstellung von Zukunftsalternativen durch sog. Transitionen eingesetzt werden; Probleme des üblichen Zugangs im Rahmen einer Theorie sog. möglicher Welten werden hierdurch vermieden.

Schließlich soll drittens, aufbauend auf der neu erarbeiteten Semantik, ein tieferes Verständnis für die Pragmatik historischer Konditionale und somit für ihre Rolle in unserem Denken und Handeln erzielt werden.

Das Projekt nutzt umfangreiche Forschungsarbeiten des Antragstellers zum Begriff der wirklichen Möglichkeiten im Sinne des Untersuchungsziels der Forschergruppe: Der Werkzeugcharakter von Konditionalität wird für die wichtige Klasse historischer Konditionale genau untersucht. Die Frage "Was wäre, wenn X?" verweist stets auf eine Möglichkeit, in der X der Fall ist. Für historische Konditionale ist dies genauer eine Möglichkeit, in der X der Fall sein wird oder der Fall gewesen wäre. Dieser Zeit- und Wirklichkeitsbezug überträgt sich von der Ebene des einzelnen historischen Konditionals auf die Diskursebene bis hin zu kompletten Alternativgeschichten. Das Projekt trägt dazu bei, die Dynamik konditionaler Überlegungen auf allen diesen Ebenen besser zu verstehen.

PI: Thomas Müller
Wissenschaftliche Mitarbeiterin: Antje Rumberg
Wissenschaftliche Hilfskraft: Richard Lohse

Kulturen der mathematischen Forschung: Identitätspraktiken im Hinblick auf nationale Mathematikkulturen und Beweisstile

Das Projekt untersucht den spezifisch mathematischen Gehalt hinter Selbst- und Fremdzuschreibungen kulturspezifischer, insbesondere nationaler Stile mathematischer Praxis. Solche Stile sollen zunächst als Phänomen innermathematischer Identifikationspraktiken isoliert werden. Darauf aufbauend sollen kulturspezifische Unterschiede mathematischer Praxis empirisch untersucht werden, wofür eine eigens entwickelte Methodologie eingesetzt wird.

Die Leitfrage des Projekts lautet:

  • Was ist der mathematische Gehalt hinter Selbst- und Fremdzuschreibungen kulturspezifischer, insbesondere nationaler Stile mathematischer Praxis?

Diese Frage gliedert sich in drei Teilfragen:

  • Lassen sich über anekdotische Belege hinaus (die die Motivation für die Untersuchung liefern) stabile Phänomene der Selbst- und Fremdzuschreibung solcher Stile im Sinne von Identifikationspraktiken mit mathematischem Gehalt festmachen?
  • Mit welchen Methoden ließe sich untersuchen, ob solchen Identifikationspraktiken spezifische Praktiken der genuin mathematischen Arbeit (etwa spezifische Beweispraktiken) entsprechen?
  • Lassen sich kulturspezifische Unterschiede mathematischer Praxis an den Produkten mathematischer Forschung (etwa Beweise in Zeitschriftenartikeln) ausmachen? Und wenn ja, welche?

Der erwartete Ertrag aus der Beantwortung dieser Fragen liegt einerseits in einem besseren Verständnis spezifischer mathematischer (Beweis-)Praktiken. Längerfristig könnten sich hieraus wichtige Erkenntnisse zum Themenkomplex Identität mathematischer Beweise ergeben. Andererseits thematisiert das Projekt einen kaum untersuchten Bereich von Identifikationspraktiken, zudem auf einem Gebiet, das in der Außenwahrnehmung als kulturell äußerst homogen erscheint. Ein Verständnis mathematischer Identifikationspraktiken könnte somit wertvolle Erkenntnisse zum allgemeinen Verständnis von Identifikation beitragen.

PI: Thomas Müller
Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Nick de Hoog