Structure optimization of learning systems

• Applicant: Professor Dr. Gregor Schöner
• Subject Area: Theoretical Computer Science
• Term: from 1999 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5211310

In der Informationsverabeitung werden Eingangsdaten durch eine Abbildungsoperation auf Ausgangsdaten abgebildet; je nach Zielfunktion können Analyse, Entwurf, Schätzung, Regelung oder Klassifikation spezifiziert werden. Die Abbildungsoperation setzt eine Struktur voraus, auf der sie abläuft. Die Festlegung der Struktur wird durch Aufgabe und Randbedingungen bestimmt. Wichtige Kriterien können z. B. die Zahl der Elemente oder Rechenschritte, die Rechengeschwindigkeit, die einfache Konstruierbarkeit, die Generalisierungsfähigkeit, die schnelle Approximation oder die Robustheit sein. Mit der Festlegung der Struktur werden also wichtige Eigenschaften der Lösung und des Realisierungsweges mitbestimmt. Der typische Prozeß der Strukturfindung in biologischen Systemen ist die Evolution, hier bezogen auf die Generierung lernender Systeme. Eine Teilstrategie der Evolution liegt darin, den Strukturoptimierungsprozeß auf die Adaptivität der Zielstruktur zu beziehen und auf kurzer Zeitskala die Strukturbildung durch Lernen fortzusetzen (z. B. bei Säugetieren). Das Ergebnis des ersten Prozeßschrittes ist somit ein adaptives System, das sich an die Welt anpassend weiter strukturiert. Derartige Systeme haben einen hohen Selektionsvorteil. Das evolutionär basierte Finden und die Kodierung von derartigen Strukturen sind Gegenstand dieses Antrages.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Werner von Seelen