Overview

In diesem Buch wird eine erste Generation von künstlichen Hirnen für das Sehen vorgestellt. Auf der ausschliessslichen Grundlage von Neuron- und Synapsenmodellen wird ein Objekterkennungssystem konstruiert, welches eine Merkmalspyramide mit 8 Orientierungen und 5 Auflösungsskalen für 1000 Objekte sowie die Netze für die Bindung von Merkmalen zu Objekten umfasst. Dieses Sehsystem kann unabhängig von der Beleuchtung, dem Gesichtausdruck, der Entfernung und einer Drehung, welche die Objektkomponenten sichtbar lässt, Objekte erkennen. Seine Realisierung erfordert 59 Chips - davon sind 4 verschieden - welche mittels 3D Technologie zu einem Quader von 8mm x 8mm x 1mm aufgeschichtet sind. Die Leistungsfähigkeit des neuronal-synaptischen Netzwerkes beruht auf der Einführung von schnell veränderlichen dynamischen Synapsen. Anders als Netze mit konstanten Synapsen können solche mit dynamischen Synapsen allgemeine Aufgaben der Mustererkennung übernehmen. Die raum-zeitliche Korrelationsstruktur von Mustern wird durch eine einzige synaptische Differentialgleichung in universeller Weise erfasst. Die Korrelation kann in Erscheinung treten als synchrone Pulstätigkeit einer Neurongruppe, wodurch das Vorliegen eines Merkmals in robuster Weise angezeigt wird, oder als Bindung von Merkmalen zu Objekten. Auch wenn die Autoren der Überzeugung sind, dass noch viele Generationen folgen müssen, um die Leistungsfähigkeit des menschlichen Gehirns zu erreichen, sehen sie doch ein neues Rechen-Zeitalter aufziehen. Es gab Zeiten, da wurden Computer mit ihrer Präzision, Zuverlässigkeit und rasanten Geschwindigkeit der feuchten Materie unseres Gehirns als so weit überlegen angesehen wie das Düsenflugzeug dem Spatzen. Dass diese Zeiten vorbei sind, ist gewiss, denn durch formale Logik inspirierte, algorithmisch gesteuerte und mit digitaler Elektronik realisierte Systeme, die heutigen Computer, stossen an ihre Komplexitätsgrenzen. Andererseitseröffnen die hier vorgestellten Ergebnisse den Weg zu einer Alternative. Ein Paradigmenwechsel liegt in der Luft: vom fremdorganisierten zum selbstorganisierten Computer.

Full Product Details

Author:   Ulrich Ramacher ,  Christoph von der Malsburg
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Edition:   2009 ed.
Dimensions:   Width: 15.50cm , Height: 2.00cm , Length: 23.50cm
Weight:   0.764kg
ISBN:  

9783642001871

ISBN 10:   3642001874
Pages:   391
Publication Date:   22 April 2009
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Hardback
Publisher's Status:   Active
Availability:   In Print  
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Language:   German

Table of Contents

Vorwort.- Problematik der Modellierung kunstlicher Gehirne.- Informationsverarbeitung in Netzen mit konstanten Synapsen.- Allgemeine Theorie der Netze mit dynamischen Synapsen.- Makrodynamik der Netze mit konstanten Synapsen.- Informationsverarbeitung mit dynamischen Synapsen.- Netze fur die Merkmalsdetektion.- Netze fur die Merkmalserkennung.- Netze fur die robuste Kopfdetektion.- Ausblick.- Voruberlegungen zur mikroelektronischen Realisierung.- Elementare Schaltungen fur Neuronen, Synapsen und Photosensoren.- Simulation mikroelektronischer neuronaler Schaltungen und Systeme.- Architektur und Chip-Entwurf des Merkmalserkenners.- Architektur und Chip-Entwurf fur Merkmalsdetektoren.- 3D-Stapeltechnik fur den Sehwurfel.- Architektur eines Sehwurfels der ersten Generation.- Ausklang.

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Aus den Rezensionen: Konstruktion kunstlicher Gehirne dieses Thema lasst Spannendes erwarten. ... Im Zentrum steht ein interdisziplinares Forschungsprojekt, dessen Ziel es ist, ein kunstliches System zur Gesichtererkennung zu konstruieren. ... Doch es dient als schlichte Uberleitung, ohne den prasentierten Ansatz in einen Kontext einzubellen und seine Qualitat zu bewerten. Mehr Erlauterungen zu Kontext und Konzepten sowie die wichtigsten Details fur den Fachmann in den Anhang - dann ware das Buch ... so spannend und aufschlussreich wie das geschilderte Projekt. (Felix Schurmann, in: Gehirn und Geist www.gehirn-und-geist.de, March/2010, S. 79)

Aus den Rezensionen: Konstruktion k nstlicher Gehirne dieses Thema l sst Spannendes erwarten. ... Im Zentrum steht ein interdisziplin res Forschungsprojekt, dessen Ziel es ist, ein k nstliches System zur Gesichtererkennung zu konstruieren. ... Doch es dient als schlichte berleitung, ohne den pr sentierten Ansatz in einen Kontext einzubellen und seine Qualit t zu bewerten. Mehr Erl uterungen zu Kontext und Konzepten sowie die wichtigsten Details fur den Fachmann in den Anhang - dann w re das Buch ... so spannend und aufschlussreich wie das geschilderte Projekt. (Felix Sch rmann, in: Gehirn und Geist www.gehirn-und-geist.de, March/2010, S. 79)

Aus den Rezensionen: Konstruktion kunstlicher Gehirne - dieses Thema lasst Spannendes erwarten. ... Im Zentrum steht ein interdisziplinares Forschungsprojekt, dessen Ziel es ist, ein kunstliches System zur Gesichtererkennung zu konstruieren. ... Doch es dient als schlichte UEberleitung, ohne den prasentierten Ansatz in einen Kontext einzubellen und seine Qualitat zu bewerten. Mehr Erlauterungen zu Kontext und Konzepten sowie die wichtigsten Details fur den Fachmann in den Anhang - dann ware das Buch ... so spannend und aufschlussreich wie das geschilderte Projekt. (Felix Schurmann, in: Gehirn und Geist www.gehirn-und-geist.de, March/2010, S. 79)

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