Modellierung kompositionaler oszillierender neuronaler Netzwerke

• Applicant: Dr. Raul Kompass
• Subject Area: General, Cognitive and Mathematical Psychology
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5406070

In diesem Projekt werden Arbeiten zur Modellierung eines neuen, oszillatorisch arbeitenden neuronalen Netzwerkes (NN) vorgeschlagen. Dieses Netzwerk nimmt eine Mittelstellung ein zwischen physiologisch orientierten NN, die in erster Linie der Simulation der empirisch beobachteten Dynamik biologischer Netzwerke dienen und abstrakten NN, die das Resultat der Erforschung neuer, lokaler Methoden der Informationsverarbeitung sind. Hauptaugenmerk beim Entwurf des neuen Netzwerktyps liegt in der Gestaltung der top-down Informationsverarbeitung und der Interaktion zwischen sensorischer und top-down rückgeleiteter neuronaler Aktivität. Konzeptuell wird das NN von der Adaptive Resonanztheorie (Carpenter & Grossberg, 1987) abgeleitet, welche jedoch um ein oszillatorisches Funktionsregime erweitert wird, in dem mit Hilfe der Verschachtelung oder/und Überlagerung von Rythmen verschiedene konkurrierende bzw. sich ergänzende neuronale Repräsentationen gleichzeitig aktiv sein und miteinander interagieren können. Dies ermöglich neuartige Lernverfahren, aber auch neue, biologisch plausible Implementierungen von bekannten Algorithmen der Neuroinformatik wie der Clusteranalyse (Neural Gas; Martinetz et al., 1993), der Analyse von Haupt- und stochastisch unabhängigen Komponenten (u.a. Sanger, 1989) sowie der nichtnegativen Matrixfaktorisierung (Lee & Seung, 1999).

• DFG Programme: Research Grants