Effizienteres Lernen für Neurocomputer

1. Februar 2010, 15:08
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Forschungsprojekt will Mechanismen des Gehirns genauer verstehen

Ein europäisches Forscherteam hat ein Projekt in Angriff genommen, das eine neue Generation von Neurocomputern anstrebt. "Künstliche neuronale Netze basieren bisher auf speziellen Lernalgorithmen, die mit Lernmechanismen im Gehirn noch nicht viel gemein haben", erklärt Projektkoordinator Robert Legenstein vom Institut für Grundlagen der Informationsverarbeitung (IGI) der TU Graz.

An Mechanismen des Gehirns orientieren

Die neue Neurocomputergeneration soll sich entsprechend stärker an den Rechenprinzipien und Lernmechanismen im Gehirn orientieren. Gleichzeitig erhoffen sich die Wissenschaftler im Rahmen von "Brain-i-Nets" (Novel Brain Inspired Learning Paradigms for Large-Scale Neuronal Networks) neue Erkenntnisse über das Lernen im Gehirn. Dessen volle Komplexität will das Projekt allerdings nicht nachempfinden.

Rätselhaftes Lernvorbild

Das menschliche Gehirn mit seinen Mrd. Nervenzellen und ständigem Wandel unterworfenen synaptischen Verbindungen gibt Forschern nach wie vor viele Rätsel auf. "Im Gegensatz zu heutigen Computern führt das Gehirn kein fixes Programm aus, sondern passt Funktionen immer wieder an und programmiert diese neu. Viele dieser Effekte sind noch nicht erklärt", erläutern IGI-Leiter Wolfgang Maass und Legenstein.

Lernen im lebenden Mechanismus

"Unser Fokus ist das Lernen im lebenden Mechanismus", betont der Projektkoordinator. Er verweist beispielsweise auf spontane Aktivität im Gehirn, die nicht durch Sensorik aktiviert wird. Das Team aus Informatikern, Neurowissenschaftern und Physikern will unter anderem untersuchen, wie sich derartige Aktivität auf das Lernen auswirkt. Diese und andere Erkenntnisse zum Lernen im Gehirn sollen dann dazu beitragen, dass zukünftige Neurocomputer effizienter lernfähig werden.

Potenzielle Computer-Revolution

Das dreijährige Projekt hat zum Ziel, für Computer effektivere Lernmechanismen nach Vorbild des Gehirns zu entwickeln. Solche Systeme haben das Potenzial, die Informationsgesellschaft zu revolutionieren. Allerdings streben die Forscher nicht an, das Denkorgan wirklich in seiner ganzen Komplexität zu rekonstruieren. Diese Ambition überlässt man beispielsweise dem Projekt Blue Brain an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Projektpartner

Die EPFL zählt indes auch bei Brain-i-Nets zu den Projektpartnern, ebenso wie die Universität Zürich, die Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg sowie das University College London und das französische Centre National de la Recherche Scientifique. Die mit 2,6 Mio. Euro dotierte Forschungsinitiative wird von der EU-Förderschiene "Future Emerging Technologies" unterstützt. (pte)

 

  • Neuronen mit tausenden Synapsen - Schlüssel zu lernfähigeren Computern
    foto: tu graz/ igi

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