Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 19: Poster II

DY 19.7: Poster

Donnerstag, 20. März 1997, 09:30–12:30, Z

Abbildung zeitlicher Sequenzen durch ein selbstorganisierendes neuronales Netzwerk mit Hilfe von propagierenden Wellen — •D. Ruwisch, B. Dobrzewski und M. Bode — Institut für Angewandte Physik, Universität Münster, Corrensstr.2-4, D-48149 Münster

Propagierende Fronten, die z.B. aus bistabilien Reaktions-Diffusions-Medien bekannt sind, lassen sich als Kopplungsmechanismus in selbstorganisierenden neuronalen Netzwerken verwenden [1]. Damit wird eine parallele Hardware-Implementation solcher Netzwerke möglich, die sich besonders durch ihre geringe Konnektivität auszeichnet. Mit Hilfe eines ähnlichen depuiwrynamischen Phänomens, der Propagation von Wellen bzw. Pulsen, die ebenfalls in nichtlinearen Medien beobachtet werden können, lassen sich zeitliche Muster (Sequenzen) mit selbstorganisierneden neuronalen Netzen abbilden [2]. Dieser Effekt fügt sich auf einfache Weise in das beschriebene Hardware-Konzept, das damit die Fähigkeit zur Abbildung zeitlicher Muster erhält, wie sie z.B. in der Spracherkennung auftreten. Aus biologischer Sicht ist dabei interessant, daß die zugrundeliegenden Phänomene der Wellen- bzw. Frontpropagation auch im zentralen Nervensystem beobachtet werden können, und zwar in Netzwerken aus Glia-Zellen [3], die im Gehirn so zahlreich sind wie Neuronen.

[1] D. Ruwisch, M. Bode, H.-G. Purwins, Neural Networks, 6, 1147 (1993).

[2] N.R. Euliano, J.C. Principe, ICNN (Washington, D.C.), 6, 1900, (1996).

[3] M. Nedergaard, Science 263, 1768 (1994).