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Archiv für die Kategorie „Bionik“

http://www.geowissenschaften.de/wissen-aktuell-6719-2007-06-27.html

Für die komplexe Echtzeit-Wahrnehmung ihrer Umgebung benötigt die Fliege gerade einmal 60 Neuronen. Die Anwendungsfelder für konnektionistische Neuronale Netze nach dem Vorbild der Fliegen sind zahlreich: Kollisionserkennung, Optischer Aufprallschutz, Hindernis-Detektoren….Um Hindernissen in Echtzeit vor einem Fahrzeug auszuweichen benötigt man eine sehr schnelle Bildverarbeitung. Eine digitale optische Schaltung, die die Leistungsfähigkeit der Fliege nachahmt, kann Leben retten. Je weniger Rechenkapazität man für diese Aufgabe benötigt, desto geringer ist auch die Fehleranfälligkeit des Systems. Jetzt haben Forscher ein weiteres Geheimnis der Leistungsfähigkeit von Fliegen-Neuronen entschlüsselt, die stark an der der Flugkontrolle beteiligt sind. Im Labor wurde festgestellt, dass Neuronenverbände, die für bestimmte optische Bereiche spezialisiert sind, auf Reize reagieren, die von Neuronen stammen, mit denen Sie überhaupt keine direkte dendritische Verbindung eingehen. Die Antwort: die Zellen kommunizieren teilweise rein elektrisch und erreichen dadurch für biologische Verhältnisse beachtliche Reaktionszeiten….das Neuronen-Zellen elektrisch kommunizieren können ist zwar bekannt, jedoch bei diesem speziellen Zelltyp eine Überraschung.

Die ‘Evolution’ bionischer Fische schreitet voran: Diesmal mit elektrischen Segmenten (Festo verwendet ja gerne Hydraulik/Pneumatik).

http://www.golem.de/0904/66689.html

Auch wenn hier über mögliche neuronale Controller kein Wort erwähnt wird, geht der Artikel auf den ‘echten’ Nutzen bionischer Technologie ein: herkömmliche Schiffsschrauben verursachen viel Reibungsverluste, Sogleistung, die das Flussbett und die Uferbefestigung sowie die Tier- und Pflanzenwelt schädigen können. Der bionische Antrieb soll dies verhindern und durch die geringere Reibung Treibstoff einsparen (daran wird gerade gearbeitet). Natürlich würde nicht das gesamte Schiff in einen ‘Fisch’ verwandelt sondern nur das Antriebsmodul.

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-8299-2008-05-30.html

http://www.optonet-jena.de/news/scharf-sehende-kuenstliche-facettenaugen/

Andreas Brückner hat sich im Rahmen seiner Diplomarbeit mit “Hochgenauer Positionsbestimmung mit künstlichen Facettenaugen” beschaeftigt. Mit einer Anzahl von 50×50 physikalischen Pixeln erreichte er eine effektive Bildauflösung von 625×625 Pixeln (Hyperacuty).

Sobald (und falls) verfügbar werde ich folgende Informationen nachtragen: Fotos der phys. Installation, Beispielgrafiken vom System, Echtzeitvideo.

Anwendungsgebiete: Personenerkennung im Strassenverkehr, Sonnenstandsmessung, MMI

Hier nochmal eine Visualisierung zum Thema ‘Neurogenese’. Wie schaffen es sich in der Entwicklung befindliche axonale Ausläufer die richtige Zielregion zu finden? Dazu existiert das Chemoattraktor-Modell, das darauf basiert, dass die axonalen Wachtstumsspitzen von benachbarten Chemo-Gradienten wie bei einem Verkehrsleitsystem geführt werden. Biologische axonale Spitzen werden von einem Wachstumskegel oft über lange Strecken im Körper zum Bestimmungsort geführt. Auf diese Art und Weise wachsen Axone sogar noch in Regionen, bei denen die eigentliche Zielregion, z.B. ein Muskel, chirurgisch entfernt worden sind (Siehe ‘Vom Neuron zum Gehirn’). Der maximale Wirkungsbereich solcher Chemo-Gradienten beträgt gerade mal einige wenige Millimeter, während sich das gesamte Einzugsgebiet eines Dentriten über mehrere Zentimeter erstreckt. Auch evolutionär ist das Thema interessant, wenn es um die Frage geht, weshalb sich z.B. das menschliche Gehirn trotz 99% identischer Gene so stark vom Gehirn einiger anderer Primaten unterscheidet. Eine geringe Mutation würde aussreichen, die auswachsenen Axone in völlig andere Bereich des Cortex zu lenken und damit völlig neue Assoziationen zwischen verschiedenen Hirnregionen zu ermöglichen (das ist jedoch nur eine Theorie – oder gibt es dazu Untersuchungen?)

Das Video habe ich erzeugt, indem ich Fraktale so modifiziert habe, dass sie in Richtung einer bestimmten Zielregion wachsen. Überträgt man die Konnektivität des Netzes auf ein konnektionistisches Netzwerk (ZEN-Neuronen) ergibt sich eine Art Strickleiter-Nervensystem eines Wurms (was beim Netzdesign auch provoziert worden ist).

Spätestens, wenn man beginnt, mit seinen Pflanzen zu sprechen hat man ein Problem – oder doch nicht?