Lehrende: Dr. rer. nat. Markus Butz-Ostendorf
Veranstaltungsart: Seminar
Orga-Einheit: FB20 Informatik
Anzeige im Stundenplan: TheoNeu
Fach:
Anrechenbar für:
Semesterwochenstunden: 2
Unterrichtssprache: Deutsch und Englisch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Lehrinhalte: Gegenstand des Seminars ist die Vermittlung von Methoden der Modellbildung für die Neurowissenschaften. Die Funktionssysteme des Nervensystems einschließlich dem Gehirn gehören zu den komplexesten Wirkungsgefüge, die wir in der Natur beobachten können. Darüber hinaus sind biologische neuronale Netzwerke kognitive Systeme, die allein deswegen von besonderem Interesse für die Informatik sind. Die Modellbildung neuronaler Systeme lässt sich gut auf andere nicht-biologische Systeme anwenden (z.B. autonome Systeme, Verkehrsnetzwerke, Logistik) und dienen daher als geeigneter Use Case, um entsprechende Methodenkompetenz zu entwickeln. Im Seminar werden wir uns mit beobachtbaren und simulierbaren nicht-linearen Dynamiken beschäftigen, die im Nervensystem auf unterschiedlichen Zeitachsen miteinander reziprok gekoppelt sind, wie zum Beispiel neuronale elektrische Aktivitäten und aktivitätsabhängige plastische Prozesse, die auf einer anderen Zeitachse wiederum den Aktivitätsfluss verändern. Anhand von Originalpublikation werden informatische und mathematische Methoden vermittelt, um solche Prozesse und Systeme zu modellieren. An verschiedenen neuronalen Funktionssystemen wie z.B. dem visuellen oder dem hippokampalen Funktionssystem zur Gedächtnisbildung werden die o.g. Modelle entwickelt. Angeboten als virtuelle interaktive Veranstaltung (WebEx) mit Seminarpräsentationen als Live Stream. Empfohlene Literatur: - Dynamical Systems in Neuroscience, Eugene M. Izhikevich, The MIT Press, ISBN 978-0-262-51420-0. - The Rewiring Brain, Arjen van Ooyen & Markus Butz-Ostendorf, Academic Press/Elsevier. ISBN: 978-0-12-803784-3
Voraussetzungen: Empfohlen: - Mathematische Methoden aus dem Bachelor-Studiengang Informatik - Algorithmen und Datenstrukturen - Programmierkenntnisse (Programmiersprache frei wählbar) - Biologisches Grundverständnis von Vorteil
