Regensburg 2002 – scientific programme

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 42: Statistische Physik fernab vom Gleichgewicht I

DY 42.3: Talk

Thursday, March 14, 2002, 11:45–12:00, H2

Aktive Computation in offenen Systemen — •Frank Emmert-Streib, Rolf D. Henkel und Klaus Pawelzik — Unversität Bremen, Institut für Theoretische Physik, D-28334 Bremen

Die Wahrnehmungs-Handlungs-Schleife (WHS) stellt eine notwendige Voraussetzung für das Ausbilden von kognitiven Fähigkeiten in neuronalen Systemen dar. Wir stellen ein extrem simplifiziertes und abstrahiertes Modell in Form eines stochastischen dynamischen Systems für die WHS vor und untersuchen dessen Verhalten in Wechselwirkung mit einem eindimensionalen Gitter mit periodischen bzw. reflektierenden Randbeding-ungen. Untersucht wird die Bildung einer internen Repräsentation der externen Umgebung durch Adaptation innerer Freiheitsgrade, die Integration und Bewertung sensorischer Information und die Wechselwirkung mit der Umgebung in Form einer aktiv ausgewählten Aktion auf der Basis der internen zur Verfügung stehenden Information.

Um die pseudokognitiven Fähigkeiten des Systems objektiv quantifizieren zu können, führen wir als Fehlermass für einen äusseren Beobachter einen Pseudo-Turing-Test durch, welcher sich für unser spezielles System mathematisch beschreiben lässt. Der Pseudo-Turing-Test liefert uns eine statistische Aussage darüber, in welchem Lernstadium sich das System befindet. Hierdurch sind wir in der Lage, die statistische Verteilung der First-Passage-Time bis zum Erreichen einer bestimmten Fehlerschwelle zu berechnen, welche für einen Vergleich unterschiedlicher Aktionsauswahlmechanismen nützlich ist. Zusätzlich zu diesem Fehlermass, wird der Verlauf der internen Entropie des Systems, in Abhängigkeit verschiedener Systemparamter, diskutiert.