- Simulationen für das Gehirn

Vortrag Biologie Didaktik-Workshop

Titel Lehrsimulationen für die Neurowissenschaften

Ort Heiliges Meer, 7. November 2004

Referenten Sören LorenzWolfram Horstmann

Lehrstuhl für Neurobiologie, Universität Bielefeld

Internet www.monist.de

- Simulationen für das Gehirn

Fachlicher Hintergrund

Forschung Neuronale Informationsverarbeitung im visuellen System der Fliege

Themenfelder Neurophysiologie, Verhaltensforschung, Biologische Kybernetik, Systemtheorie, Neuroinformatik

Lehre Neurobiologie, Neurophysiologie, Informationsverarbeitung, Modellbildung.

Studierende Studierende der Biologie (Bachelor, Master, Diplom, Lehramt) und Informatik (Bachelor, Master, Diplom).

- Simulationen für das Gehirn

Computersimulation und Hirnforschung

Themenfeld Neuronale Informationsverarbeitung

Simulation wichtiges Werkzeug zur Aufklärung der Rolle von Komplexität und Dynamik für die Funktionsweise des des Gehirns (Sensorik, Motorik, Wahrnehmen, Denken)

Ziele Hypothesentesten mit Hilfe formaler Modelle;

Design künstlicher Systeme

Handwerkszeug Mathematik, Computerkenntnisse, Programmierung

Brains aren‘t easy things to explain...

/* fill mask with Gaussian kernel */fSigma1 = (fSigma)*(fSigma)*2;fInvsigma1 = 1/f Sigma1;iXctr=(iMdx-1)/2;iYctr=(iMdy-1)/2;printf("Xctr:%d Yctr:%d\n",iXctr,iYctr);fMaskSum = 0.;

for(j=0;j<=iYctr;j++)for(i=0;i<=iXctr;i++){

m=exp(-((double)(i*i+j*j))*fInvsigma1);YP(u,1,iMdx*(iYctr+j)+(iXctr+i))=m;

- Simulationen für das Gehirn

Computersimulation und Lehre

Themenfeld Neuronale Informationsverarbeitung

Simulation wichtiges Werkzeug zur Vermittlung komplexer dynamischer Systeme

Ziele ein Gefühl entwickeln für die Komplexität und Dynamik neuronaler Systeme.

systematisches Arbeiten mit mehrdimensionalen Parameterräumen.

kennenlernen von Modellen, evtl. Vergleich mit zuvor durchgeführten Experimenten

Handwerkszeug Computerkenntnisse?, Mathematik ?, Programmierung?

... but it‘s worth trying!

- Simulationen für das Gehirn

Aufbau von Lehrsimulationen

4

3

2

1 wij = xiyj

Lehrsimulation Simulationen werden zu Lehrsimulationen durch mind. drei Erweiterungen:

ergänzende Texte (Fachtexte, Instruktionen, Aufgaben)

dynamische Visualisierung

eingeschränkte (geleitete) Parametervariation

- Simulationen für das Gehirn

Vortrag Biologie Didaktik-Workshop

Demo Beispiele für Lehrsimulationen anhand der Projekte Rubin und Monist

- Simulationen für das Gehirn

Vortrag Biologie Didaktik-Workshop

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