SituationProblemSolver (SPS) ist ein psychologisches Prozessmodell zum Verstehen und Lösen von mathematischen Textaufgaben (REUSSER,1986,1987 ,1988)1 2 • SPS ist als Computerprogramm auf einer Xerox AI Arbeitsstation 1186 in Interlisp-D implementiert. Die hier beschriebene Implementation SPS-I stellt in erster Linie einen Hinlänglichkeitstest (sufficiency test) für das Modell SPS dar: Durch eine lauffähige Implementation einer Theorie wird gezeigt, dass die Theorie hinreichend präzise und explizit formalisiert ist. Durch die Verwendung einer implementierten Theorie wird diese auch in idealer Weise kommunizierbar und explorierbar. Indem eine komplexe Theorie als Computerprogramm "zum Laufen gebracht wird", kann sie intersubjektiv inspiziert und in Aufbau und Wirkungsweise studiert werden. Computerprogramme zwingen den psychologisch-didaktischen Theoretiker in rigoroser Weise, seine Intuitionen explizit zu machen, das heisst sie zu prozeduralisieren und zu funktionalisieren. Man kann nicht mehr einfach in einer Theorie strukturelle Entitäten und Prozesse postulieren, ohne zu zeigen, welche Struktur sie im Detail aufweisen bzw. was sie tun und wie sie funktionieren. Das heisst nicht, dass eine Implementation der zugrunde liegenden psychologischen Theorie einfach äquivalent ist, oder dass es so etwas wie eine Eins-zu-eins-Umsetzung einer Theorie in ein Programm gibt. Eine Programmiersprache wie das hier verwendete Lisp, ist weder eine Theoriesprache für Gehirnprozesse noch die oberste Metasprache für die theoretische Beschreibung psychologischer Prozesse. Aber Lisp - wie andere Programmiersprachen - ist ein wohldefiniertes, äusserst flexibles und durchsichtiges symbolisches Regelsystem, welches es erlaubt, psychologisch-theoretische Intuitionen in einer formalen Sprache auszudrücken. Eine computersimulierte Theorie ermöglicht eine Diskussion darüber, mit welcher theoretischen oder empirischen Legitimation welche Wissensstrukturen und Prozesse mit welchen Mitteln modelliert worden sind. Und nicht zuletzt lassen sich bei einer Computer-Modellierung auch die weiteren theoretischen und empirischen Konsequenzen einer komplexen Theorie besser studieren und abschätzen als dies ohne Simulation, sozusagen allein durch blosse Reflexion, oder mit Papier und Bleistift, möglich wäre.
Der vorliegende Bericht beschreibt den Aufbau und die Arbeitsweise von SPS-I als maschinelle Realisierung des psychologischen Modells SituationProblemSolver. Im ersten Teil werden Architektur und Funktionsweise des Computerprogrammes als Produktionssystem erläutert. Dann werden die Grundbausteine von SPS-I vorgestellt. Es sind dies das Lex ikon des wortsprachlichen Wissens, die Produktionsregeln, welche die Strategien des Verstehens und Lösens der Aufgaben ausdrücken, und schliesslich die Funktionen des Mustervergleichs, der Frame-Handhabung und der Frame-Modifikation sowie des Verarbeitungsflusses (flow of control).