Ontwerpers creëren nieuwe materialisaties in de werkelijkheid om een doel te bereiken dat voordien niet bereikt had kunnen worden. Ontwerpers gebruiken materialisaties om te communiceren in en met de werkelijkheid, het kunnen dus symbolen zijn maar ook producten. Materialisaties zijn sporen van processen in de werkelijkheid. Processen zijn een opeenvolging van toestanden die elkaar uitsluiten. Dit betekent dat het onmogelijk is twee toestanden van eenzelfde proces simultaan te ervaren waarbij het ervaren van de inbedding van hun inbeddingen onvermijdelijk is. Ontwerpers gaan er dus van uit dat ze veranderingen kunnen waarnemen en dat ze daarover kunnen nadenken door toestanden te onderscheiden die elkaar opvolgen in de tijd en zo processen vormen die gecodeerd kunnen worden met symbolen uit een repertorium. Die processen zijn waarneembaar door de sporen die ze achterlaten (in een ander repertorium dat we een medium noemen). De materialisaties als sporen sluiten elkaar uit en sommige zijn min of meer blijvend. Dit betekent dat ze na hun creatie in mindere of meerdere mate blijven gebeuren met toestanden van een ander proces dan het proces waarin ze gecreëerd werden. Als sporen lenen ze zich tot de mogelijkheid van een potentiële (hypothetische) constructie. Om ze daartoe te kunnen gebruiken moeten ze ook waarneembaar zijn door de agentia, de betrokkenen, de stakeholders in het proces. Ontwerpers gebruiken materialisaties om een medium (een nieuw repertorium, nieuwe sporen) te creëren waarin zich een ander proces (ordening van toestanden) kan voordoen en waarin nieuwe materialisaties kunnen ontstaan die model zijn voor weer andere bereikbaar geachte doelen.
Voor het begrijpen, en voornamelijk het manipuleren van de werkelijkheid blijken de drie begrippen essentieel te zijn: toestand in een werkelijkheid, model in een context, spoor in een medium.
Sporen blijken in alle processen spontaan te ontstaan en kunnen we manipuleren door het proces te manipuleren, te beïnvloeden of te regelen. Sporen kunnen we herkennen als een afwijking in een medium. Sommige sporen kunnen we selecteren als we toegang hebben tot het medium, dan kunnen die sporen als relevant of niet relevant gewaardeerd worden.
Modellen en dus contexten ontwerpen we bewust om iets te laten ontstaan waarvoor we kiezen of om te verhinderen dat sommige gemodelleerde dingen gebeuren en sporen achterlaten. Met selecteren en/of veranderen van contexten door het selecteren en veranderen van modellen kunnen we processen regelen. Een context gebruiken we als een korte aanduiding van “een te kiezen model-in-context”. Model (voor iets) en context (voor iets anders) zijn in actie immers niet te onderscheiden.
Toestanden, de atomen van een maximaal onderscheidingen universum dat ons (elke stakeholder) werkelijk kan gebeuren, doorlopen we hoe dan ook, of ze nu sporen achterlaten of als model-in-context interpreteerbaar zijn.
Het is in samenwerking dat de drie begrippen elkaar aanvullen. Die samenwerking kunnen we modelleren met het haakformalisme.
In werkelijkheid blijkt dat er zoiets bestaat als toestanden in de tijd. De onmogelijkheid voor een bepaald agens in een bepaalde context om twee punten simultaan te ervaren maakt het nodig het begrip “tijd” te introduceren. Die punten noemen we dan toestanden. Een opeenvolging van toestanden noemen we een proces. We kennen zowel processen die we (kunnen) beïnvloeden, als processen die we niet (kunnen) beïnvloeden (deze laatste zijn per definitie autonome, spontane processen). Als een ontwerper een proces wil beïnvloeden kan hij niet anders dan ook een toestand te laten gebeuren waarvoor hij niet gekozen heeft, in werkelijkheid moet immers zijn beïnvloeding al dan niet blijken. Hij wil de werkelijkheid wel op een bepaalde manier bevragen maar hij wil en kan de werkelijkheid niet dwingen, de werkelijkheid moet zichzelf organiseren in de voortgang van een proces. Op deze manier zal hij de resultaten (sporen) van waarnemingen beschouwen, resultaten kunnen en mogen hem verrassen. Doordat we het begrip “tijd” gebruiken moeten we wel veronderstellen dat er op een zeer complex niveau (“het grootste onderscheidingen universum”) toestanden zijn die niet simultaan realiseerbaar zijn. De unieke toestand die zichzelf organiseert in de aangeboden context kunnen we niet gedetailleerd kennen en moeten we helemaal niet kunnen bewaren. De kennis van iets kan nooit het iets zelf zijn (“Ceci n'est pas une pipe” (Margritte), “The map is not the territory”(Korzybski)). We veronderstellen de toestanden “in principe” wel beschrijfbaar. Dit is onvermijdelijk omdat het juist de toestanden zijn die we willen beïnvloeden. We kunnen bijvoorbeeld de bedoelde complexe interactie van een betrokkene (stakeholder) en de aangeboden context wel een naam geven maar zullen die interactie nooit in al zijn aspecten volledig kennen. We kunnen hiervoor een label voorzien. We kiezen hiervoor een paar categorieën met label pk. We hopen dat we hiermee ten minste de toestanden die we beïnvloeden als de toestanden die we niet beïnvloeden uit elkaar kunnen houden.
Ontwerpers creëren modellen. Modellen zijn zeer complexe conjuncties (logische AND's) van een keuze van aspecten. De duale beschrijving met het begrip disjuncties (logische OR's) is even valide maar moeilijker intuïtief te begrijpen. Een model voor een onbekende x is een verzameling van sommige aspecten van x. Wanneer in het ontwerp x zou gerealiseerd worden, dan zouden met zekerheid ook de bedoelde aspecten van het model gerealiseerd worden. Aspecten kunnen positief en negatief omschreven worden. Bijvoorbeeld: de ontwerper wil “een gewicht van 20 gram” en “iets anders dan kunststof” realiseren in zijn model. De aspecten die de ontwerper gekozen heeft zullen door het model gerealiseerd worden. Dit betekent dat bij het ervaren van het model alle betrokken aspecten ervaren worden. Een model is bijvoorbeeld de conjunctie van de aspect a, b, c, ... , “iets anders dan p”, “iets anders dan q”, ...
De modellen (de fijnere punten) veronderstellen contexten (de ruimere punten) in de geest van de ontwerper en de betrokkenen. Contexten zijn die complexe conjuncties die zouden kunnen gebeuren als het model gerealiseerd wordt. Door de interactie van deze contexten en de betrokkenen zal de werkelijkheid zichzelf organiseren en zullen bepaalde aspecten gerealiseerd worden die al dan niet in een model beschreven waren. Omdat niet alles relevant is voor de zelforganisatie die zo ontstaat en dus enkel in werkelijkheid gebeurt is het mogelijk voor de ontwerper om ook met zijn beperkte selectie van aspecten de interactie uit te testen. Op die manier kan op voorhand duidelijk worden dat het beoogde doel (de interactie met het finale ontwerp) met grote waarschijnlijkheid zal bereikt worden.
Voor een waarneming heeft een ontwerper een model. Als een ontwerper een waarneming uitvoert doet hij dat in de tijd en hij breekt de waarneming af telkens hij minstens één resultaat heeft. Een resultaat kan positief zijn (iets dat verwacht is wordt herkend) of negatief (er gebeurt iets anders dan wat verwacht werd). De valuatie “positief” en “negatief” staat los van de valuatie van wenselijkheid. De ontwerper kan de waarneming herhalen en als hij ze afbreekt bij een volgend resultaat heeft hij eigenlijk een waargenomen entiteit gecreëerd omdat hij nu twee resultaten heeft voor iets dat hij als “hetzelfde” beschouwt, iets is invariant voor beide waarnemingen. Beide resultaten onderscheiden zich wel van elkaar maar de aspecten waarin de resultaten zich onderscheiden zijn voor de waarneming niet relevant. Bijvoorbeeld: ben je in een grote massa op zoek naar een gele jas dan is het mogelijk verschillende individuen of objecten te vinden die zich in andere aspecten onderscheiden maar allemaal het resultaat kunnen zijn van dezelfde zoekactie. Het waargenomen “iets” noemt de ontwerper dan de waar te nemen entiteit. De entiteit is in het wereldbeeld van ontwerpers niet op voorhand gegeven, maar wordt in de waarneming gecreëerd. Het moet ons niet verbazen dat dit voor ontwerpers vanzelfsprekend is: ze zijn voornamelijk met nieuwe dingen bezig, ze moeten voor iets nieuws wel ooit als eerste beslissen wat “het” dan wel is dat ze “hetzelfde” noemen bij het waarnemen. Een entiteit is altijd een idealisering. De twee resultaten die de ontwerper bekomt bij het herhalen van de waarneming sluiten elkaar dus uit ten opzichte van die entiteit: het eerste resultaat realiseert simultaan de entiteit en ook het tweede resultaat doet dit, en beide resultaten zijn simultaan niet realiseerbaar. De waarneming van die entiteit is dus herhaalbaar en ook anderen kunnen er voor kiezen. Hiertoe zal de ontwerper de sporen achterlaten die de bedoelde waarneming mogelijk maken voor anderen. Die herhaalbaarheid organiseren ontwerpers door een zo éénduidig mogelijke waarnemingscontext te creëren. De bedoelde entiteit die in die context kan waargenomen worden, gebeurt dus in de waarnemingscontext, en binnen die context door telkens slechts één toestand. Indien de ontwerper de waarnemingscontext zou construeren dan zou hij het mogelijk maken dat ook anderen de entiteit in de waarneming kunnen construeren wanneer ze ook kiezen om die waarnemingscontext te laten gebeuren in werkelijkheid. Men kan dus kiezen voor de (deels gematerialiseerde) context en dus voor de (geïdealiseerde) entiteit. Het creëren van een eenduidige waarnemingscontext is in de praktijk niet vanzelfsprekend. Ontwerpers hanteren daarvoor voornamelijk vormelijke elementen die contexten evoceren in de geest van de waarnemer en waardoor zijn gedrag in een door de ontwerper voorspelde richting beïnvloed wordt. In de ontwerpliteratuur worden die elementen “affordance” genoemd. De cognitieve psycholoog Donald Norman was de eerste om dit op een systematische manier te onderzoeken midden de jaren 1980. De contexten worden met het model dus ontworpen, juist om de waarneming van de entiteiten te kunnen herhalen. Model en context zijn supremum van een fijnere tralie en infimum van een ruimere tralie. Met de contexten willen de ontwerpers telkens iets aanbieden aan de betrokkene dat vrij goed gekend is. Een context is een disjunctie die een zeer uitgebreide conjunctie (logische AND) is van onderliggende aspecten die kunnen gebeuren. De ontwerper hoopt dat elke betrokkene in de context beïnvloed wordt (of zelfs geregeld wordt) eens dat hij aangetoond heeft dat bijvoorbeeld voldoende representatieve betrokkenen op de bedoelde manier beïnvloed werden. De unieke context zoals ze uitgevoerd wordt (en dus dynamisch verandert) zou kunnen bewaard worden als een sequentie van sporen in de tijd (er blijkt immers ook altijd iets anders). We kunnen die volgorde en de onderliggende aspecten beschrijven maar we weten niet of de beschrijving van de aspecten (die met ons wereldbeeld uitgevoerd werd) voor de betrokkene wel relevant was op het moment zelf (het blijft grotendeels een hypothese). De volledige beschrijving van alle ontworpen aspecten die gerealiseerd worden in de unieke context is doenbaar (we moeten daarvoor niet de hele wereld kunnen beschrijven, we moeten bijvoorbeeld enkel de volgorde loggen van wat reeds beschreven is) en we kunnen dit dan ook labelen als ej. We moeten dit trouwens doen willen we iets leren van de werkelijke interactie van betrokkene en context.
Terwijl wetenschappers uit de exacte wetenschappen zich wel kunnen voorstellen dat men een verzameling resultaten krijgt in een bepaalde waarnemingscontext, en dat dit wijst op een verzameling toestanden die in die context zouden kunnen gerealiseerd worden, is het vrij ongewoon om een verzameling verschillende contexten, experimentele opstellingen, als evenwaardig te beschouwen om hetzelfde te kunnen meten. Een uitzondering zijn misschien de sociale wetenschappen waar het introduceren van verschillende contexten die eigenlijk “hetzelfde” meten de betrouwbaarheid van de uitspraken moet vergroten. Helemaal ongewoon is dat men een geconstrueerde specifieke context aanvaardt als meetinstrument. Sinds de jaren 1960 met het toen baanbrekend werk van John Chris Jones in de ontwerpmethodologie is het daarentegen algemeen aanvaard dat een ontwerper effectief zijn ontwerp in verschillende contexten moet valideren wil zijn ontwerp door alle betrokkenen waarneembaar zijn en gewaardeerd worden. Ontwerpers worden dus getraind om hun ontwerp in verschillende contexten te testen en om nieuwe contexten te ontwerpen.
Een spoor is een emergent aspect van een gebeuren in een (eventueel onverwachte) context en wordt momentaan gecreëerd in een medium. Een spoor is een resultaat van een proces, bijvoorbeeld een benchmark, een waargenomen interactie met een product enz.... Het is mogelijk dat een uniek spoor blijft bestaan in een ander proces dan het proces dat het unieke spoor kon maken als het in het medium voldoende stabiel is. Dat is bijvoorbeeld het geval voor benchmarks of voor reactiekernen in een reactievat. Sporen kunnen we dus gebruiken om te communiceren (dit is een voorbeeld van zo'n ander proces waarin het spoor dat blijft bestaan kan functioneren). Communicatie is niet alleen belangrijk voor de gebruiker van het ontworpen product, maar wordt belangrijker en belangrijker voor de ontwerpers zelf om te kunnen functioneren in een team dat meer en meer complexe producten en nieuwe contexten ontwerpt. Communicatie maakt co-creatie mogelijk.Sommige unieke sporen zullen verdwijnen door interactie met spontane processen. Bijvoorbeeld: als ik nu niet noteer wat je zegt (blijvende sporen) zullen de drukgolven die je in de lucht veroorzaakte (vluchtige sporen) snel verdwijnen door reactie met andere drukverschillen in de lucht. Indien de unieke sporen niet spontaan blijven bestaan kunnen we altijd een uniek spoor een label xi geven dat we wel kunnen bewaren (bijvoorbeeld in een ander medium zoals een geheugen) als bijvoorbeeld een ja, een neen, een symbool, een categorie, een getal, een document, een beeld, een video sequentie, een product .... De markering (de naam, het label, het product) is minstens op één moment beschikbaar en te bewaren, wat betekent dat misschien meerdere unieke sporen door één enkele markering voorgesteld worden. De entiteit die de markering is wordt door al deze unieke sporen gerealiseerd. Wordt iets niet bewaard dan kan men achteraf nooit meer te weten komen dat er iets gebeurd is. Men kan dit vergelijken met het beschikbaar zijn van fossielen: enkel als ze gevonden worden kan een mogelijke evolutie (hypothese) uit het verleden gereconstrueerd worden die enigszins causaal te verantwoorden is.
Elk resultaat van een waarneming kan dus een spoor achterlaten en kan een label (een symbool) krijgen, zodanig dat men in een ander proces wel de sporen van de resultaten (of de symbolen) als entiteiten kan tellen. De sporen van de waarnemingen die we zullen terugvinden en gebruiken in modellen sluiten elkaar dus niet uit in een context die anders is dan de context van de waarneming. Het model is inderdaad niet de werkelijkheid (“Ceci n'est pas une pipe”, “The map is not the territory”). Gewoonlijk worden we dus geconfronteerd met een verzameling sporen. Toch kunnen ontwerpers simuleren dat de gebruikte symbolen elkaar uitsluiten, waarbij ze kunnen onderzoeken wat daar de gevolgen van zijn. Dit moet formeel perfect compatibel zijn met wat in het ervaren zelf zal gebeuren en juist daartoe is het haakformalisme ontworpen.
De ontwerper ontwerpt (bouwt op, materialiseert) de waarneming en waarnemingscontext met behulp van sporen. Elk spoor is een spoor van processen, bijvoorbeeld andere waarnemingen. Sporen doen zich voor als fysische, materiële artefacten (omdat ze het meest blijvend zijn) die dus het resultaat zijn van andere processen en andere waarnemingen. Het fysisch product wordt waargenomen als een model (stakeholder afhankelijk) en is dus een deel van een context. Met producten ontwerpt de ontwerper een context voor alle betrokken stakeholders. Met producten maken betrokkenen dan weer materialisaties, ze laten sporen achter. De sporen die ze nalaten zijn soms weer producten die door sommige agentia herkend worden en door andere niet. Een context met een product en zijn interactie met de betrokkenen is dynamisch. Deze dynamiek van doorlopen toestanden kunnen we kennen in sommige aspecten en willen we soms beïnvloeden of zelfs precies regelen in sommige van die sommige aspecten.
Producten die we als sporen bekijken zijn als concentratie punten tussen verleden en toekomst. Producten zijn enerzijds als fossielen te interpreteren, anderzijds als startpunten van nieuwe processen.
Producten als fossielen zijn de overblijvende sporen van processen die in het verleden plaatsgevonden hebben. Die sporen zijn het gevolg van veel mogelijke processen en dus mogelijke hypothesen. Wil men processen die in het verleden gebeurden begrijpen dan moet men een keuze maken uit de vele producten en sporen die zouden kunnen belangrijk zijn. Men maakt dus vooraf een hypothese van welke sporen moeten verzameld worden en men hoopt hierbij impliciet dat die hypothese later nuttig zal blijken om de processen te reconstrueren en zo belangrijke patronen te kunnen detecteren. Deze problematiek is niet vreemd in de wetenschap: archeologie en forensisch onderzoek zijn, zoals ontwerpen, toegepaste wetenschappen waar veel creativiteit voor nodig is om met behulp van sporen die daartoe niet speciaal aangelegd zijn een bepaalde hypothese te gaan ondersteunen of falsifiëren.
Producten als startpunt van nieuwe processen zijn specifiek voor die processen gemaakt en om de bedoelde opeenvolging van toestanden mogelijk te maken. Ze zijn altijd deel van een uitgebreide context. Die context is in veel gevallen impliciet en slechts in zeer uitzonderlijke gevallen is ook de context als product ontworpen: bepaalde processen zullen enkel maar in een laboratorium of in een bepaalde machine doorgaan en andere kunnen nooit in dat laboratorium of die bepaalde machine doorgaan. Entiteiten kunnen soms enkel in bepaalde contexten waargenomen worden.
Een proces is de opeenvolging van elkaar uitsluitende toestanden. Een proces kunnen we maken en beïnvloeden door te kiezen voor een bepaald model in context. Een context wordt gekenmerkt doordat een beperkt aantal aspecten met zekerheid gekend zijn en dus gekozen en voorspeld kunnen worden. De doorlopen toestanden laten sporen achter in een medium, dit zijn materialisaties die elkaar in een ander proces niet meer uitsluiten. De blijvende sporen zijn elementen waarvan men zeker is (met dezelfde zekerheid die men heeft over het spoor dat een deeltje met hoge energie in een bellenkamer of detector achterlaat). Modellen-in-context en toestanden zijn voor het grootste deel hypothesen. Door met het haakformalisme te simuleren dat sporen elkaar uitsluiten kunnen we de toestanden en hun relatie met contexten (en dus modellen) beter leren kennen. Dit betekent dat we op zoek kunnen gaan naar het onderscheidingen universum dat de waargenomen coherentie mogelijk maakt en dat zonder dit universum uitgebreid te moeten kennen. Door dan die onderscheidingen te manipuleren met behulp van nieuwe sporen in een als zodanig ontworpen context kunnen we een coherente impact krijgen op de toestanden zodanig dat we meer gewenste toestanden waarschijnlijker kunnen maken. Dus gaat de ontwerper stap voor stap te werk waarbij meer en meer aspecten van het ontwerp herhaaldelijk, voorspelbaar, kunnen gerealiseerd worden. Ontwerpers zullen daartoe een onderscheidingen- (aspecten-) universum selecteren, structureren (zoekend naar convergentie), uitbreiden (zoekend naar divergentie) om dan terug te convergeren tot een nieuwe structuur die uitmondt in een materialisatie. Een materialisatie is elke entiteit die zichzelf in werkelijkheid organiseert (die in werkelijkheid "blijkt", die in werkelijkheid gebeurt). De sporen die overblijven van het proces van interactie zijn eveneens materialisaties. Materialisaties hebben een “duur”-aspect, de sporen zijn min of meer blijvend. Dit betekent dat ze na hun creatie in mindere of meerdere mate blijven gebeuren met toestanden van een ander proces dan het proces waarin ze gecreëerd werden. Materialisaties kunnen dus gebruikt worden om te communiceren omdat ze in verschillende processen zullen functioneren. Een entiteit herkennen we als een materialisatie wanneer verschillende entiteiten elkaar uitsluiten, dus niet simultaan te verwezenlijken zijn in één proces. Materialisaties behouden een aspect van uitsluiten zoals ook de doorlopen toestanden. Ze sluiten elkaar uit ten opzichte van het proces waardoor ze gerealiseerd werden maar ze sluiten elkaar niet uit ten opzichte van andere processen. Dit is bijvoorbeeld een uitsluiten “in de ruimte” in plaats van een uitsluiten “in de tijd”. We gebruiken materialisaties om te communiceren in en met de werkelijkheid, het kunnen dus symbolen zijn maar ook producten. We gebruiken materialisaties om contexten te creëren waarin zich een ander proces (ordening van toestanden) kan voordoen en nieuwe materialisaties kunnen ontstaan. Het creëren van materialisaties is de kerncompetentie van ontwerpers.