Fachbereich 11 - Physik
Institut für Angewandte Physik
Nichtlineare Systeme und Strukturbildung (Prof. Dr. H.-G. Purwins)

Systeme der künstlichen Intelligenz

Beim Betrachten einer Abbildung löst das Gehirn, in der Regel ohne dass es dem Betrachter bewusst wird, ständig die Aufgabe, die unterschiedlichen Informationen, die beide Augen erhalten, zu einer konsistenten Gesamtwahrnehmung zu vereinen. Auffällig wird dieser Prozess in Situationen, die die angestrebte Vereinigung nicht erlauben, etwa dann, wenn die Augen des Betrachters Widersprüchliches (z. B. verschiedene Abbildungen) sehen. Man spricht in diesem Zusammenhang von binokularer Rivalität. In einem solchen Fall wechselt die Wahrnehmung auf einer Zeitskala von wenigen Sekunden beständig zwischen verschiedenen Varianten hin und her. Viele Details dieser keineswegs einfach periodischen Umschaltprozesse sind bisher unverstanden. In der Arbeitsgruppe modellieren wir insbesondere auch die zweidimensionalen Aspekte der Dynamik. Bemerkenswert sind hier die sehr realistischen "fleckigen" Mischzustände der Wahrnehmung, die nebeneinander Teile beider Bilder enthalten. Die Ränder dieser Flecken lassen sich als kortikale Aktivitäts-Fronten mit Fähigkeit zu bidirektionaler Propagation verstehen, wie sie auch in anderen Systemen weit ab vom thermodynamischen Gleichgewicht vorkommen. Unser Modell ist dabei in der Lage, auch zuvor paradox erscheinende Verhaltensmuster einzelner an diesen Kognitionsprozessen beteiligter Nervenzellen zu erklären.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. J. Berkemeier, PD Dr. M. Bode (Leiter), Dipl.-Phys. L. Stollenwerk, Prof. Dr. H.-G. Purwins

Veröffentlichungen:

L. Stollenwerk and M. Bode: Lateral Neural Model of Binocular Rivalry, Neural Computation (submitted)