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Bielefelder entwickeln Software für Simulation des menschlichen Gehirns

24.03.2014 - (idw) Universität Bielefeld

Human Brain-Projekt: Universität Bielefeld neuer Partner der EU-Initiative

Die Universität Bielefeld ist neuer Partner der von der Europäischen Union finanzierten Initiative Human Brain-Projekt. In dem Flaggschiffprojekt der EU sollen die bisherigen Erkenntnisse über das menschliche Gehirn zusammengefasst werden. Mit neuen computerbasierten Modellen soll das Gehirn nachempfunden werden. Bielefelder Informatiker und Ingenieurwissenschaftler arbeiten in dem Projekt an Modellen, die auf speziellen Computern Teilaspekte des menschlichen Nervensystems simulieren. Handelsübliche Computer sind ungeeignet, um darauf eine künstliche Version des menschlichen Gehirns laufen zu lassen. Ein Grund ist, dass sie nach anderen Prinzipien funktionieren als das Gehirn. Deswegen konstruieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Human Brain-Projekt eigene Hardware, die geeignet ist, um für Simulationen die komplexen Vorgänge eines Gehirns effizient zu berechnen.

Die Bielefelder Wissenschaftler werden sich speziell mit Modellen für das assoziative Gedächtnis beschäftigen. Dieser Begriff beschreibt die menschliche Fähigkeit, sich an wichtige Dinge zu erinnern, indem sie mit einem Ereignis verbunden assoziiert werden. Damit unterscheidet sich das menschliche Gedächtnis von Computerspeichern, die Daten katalogisieren statt sie miteinander in Verbindung zu setzen. Assoziative Speichermodelle spielen eine wichtige Rolle in der Kognitionsforschung sagt Professor Dr.-Ing. Ulrich Rückert. Er ist Leiter der Forschungsgruppe Kognitronik und Sensorik der Technischen Fakultät der Universität Bielefeld, die auch zum Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld gehört. Seine Forschungsgruppe übernimmt in dem EU-Projekt die Aufgabe, Architekturen neuronaler Assoziativspeicher zu erforschen, die auf dem Konzept der Spiking neural networks beruhen. Das Modell greift die Beobachtung auf, dass eine Nervenzelle eine andere Nervenzelle erregt, indem sie einen schwachen Stromstoß an sie abfeuert. Solche Stromstöße nennen Wissenschaftler Spikes. Erst die Spikes sorgen dafür, dass im Gehirn Informationen verarbeitet werden können.

Die Hardware-Systeme, die in dem EU-Projekt eingesetzt werden, verbrauchen gewöhnlich sehr viel Energie. Unser Ziel ist es, die Hardware so zu programmieren, dass die Gehirnsimulation möglichst ressourceneffizient läuft, sagt Professor Rückert.

Außer der Bielefelder Forschungsgruppe sind zwei weitere deutschen Institutionen dem Human Brain-Projekt beigetreten: Die Stiftung FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie und das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. Wie die EU-Kommission jetzt in Brüssel bekanntgab, gehören die drei Institutionen zusammen mit 29 anderen Organisationen aus weiteren EU-Ländern zu den neuen Partnern des Human Brain-Projekts und erhalten für ihre Forschung insgesamt 8,3 Millionen Euro.

Das Human Brain-Projekt wurde 2013 als Teil des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms (FP7) gestartet und wird mit 1,19 Milliarden Euro finanziert. Die auf zehn Jahre angelegte Großinitiative wird seit diesem Jahr im neuen EU-Forschungsrahmenprogramm Horizon 2020 weitergefördert.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rückert, Universität Bielefeld
Technische Fakultät
Telefon: 0521 106-12050
E-Mail: rueckert@techfak.uni-bielefeld.de Weitere Informationen:http://www.humanbrainproject.eu
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