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5 Fazit und Ausblick
In Kapitel 3 ist bereits dargelegt worden, dass ein Ungleichgewicht zwis chen der
Berechnungsstärke klassischer und Spiking Neuronaler Netze besteht. D abei ist insbesondere
deutlich geworden, welche Vorteile in Spike Neuronen gerade durch die Berücksichtigung der
Aktivierungszeitpunkte verborgen liegen. Diese Erkenntnisse werden auch durch die
Ergebnisse biologischer Experimente unterstützt.
Die Ergebnisse von Kapitel 4.3, dass auch Netzwerke, die mit Aktivierungsraten und
Aktivierungskorrelation arbeiten, bestimmte typische Aufgaben wesentlich effizienter
durchführen können, unterstützen diese Erkenntnisse noch aus einem zweiten Blickwinkel.
Damit stellen sich Spike Neuronen als eine ausgesprochen interessante Klass e von neuen
Computational Models, von Berechnungsmodellen, dar.
Ein bisher relativ wenig erforschtes Themengebiet ist die Fragestellung, in welcher Weise
Informationen in Spike Trains kodiert werden können, insbesondere in Spike Trains, die eine
Serie von analogen Werten repräsentieren. Kapitel 4.3 lässt erahnen, welche Möglichk eiten
hier noch verborgen sind. Ein Problem dabei ist, dass hier vorgestellte Modelle nicht geeignet
sind für eine Verarbeitung von Spike Trains ähnlich wie in biologischen neuronalen
Systemen, da sie grundsätzlich auf statischen synaptischen Gewichten basier en. Dieses
Problem wird in [Maass und Bishop, 1998], Kapitel 12, behandelt. Weiterhin fehlen
allerdings auch Daten empirischer Untersuchungen in biologischen Systemen und ein
entsprechendes theoretisches Modell. Erste Ansätze dazu bietet das Ka pitel 4 in [Maass und
Bishop, 1998], was noch Thema in diesem Seminar sein wird.
Ein weiteres vielversprechendes Themengebiet für zukünftige Forschungen ist das Lernen in
Spike Neuronen Netzen. Kapitel 4.3.2 zeigt auf, dass Lernmodifikationen dabei nicht auf die
klassischen Input-Gewichtungen beschränkt sind, sondern auch an anderer Stelle, wie an der
Struktur des neuronalen Netzes, ansetzen können. Mit dem Thema beschäftigen sich auch
[Maass und Bishop, 1998], Kapitel 12 und Kapitel 14, auf welches im Rahmen dieses
Seminars noch detaillierter eingegangen werden wird.
Interessant ist ebenfalls die Erforschung, welche Vorteile die Verwendun g unzuverlässiger
Synapsen bringt. Auch hier sei auf [Maass und Bishop, 1998], Kapitel 12, in dem
die
Erkenntnisse von Kapitel 4.1 weiter vertieft werden, verwiesen.
Kapitel 4.3 zeigt die Komplexität, die dadurch entsteht, dass Informationen in einem
neuronalen System gleichzeitig durch zeitliche und räumliche Kodierung kodiert werden
können. Das Denkmodell des Space Rate Coding zeigt in eindrucksvoller Weise, auf welche
überraschende, zunächst nicht sichtbare Art und Weise diese Informationen verarbeitet
werden können. Das ganze lässt nur erahnen, auf wie komplexe Weise der Umgang mit
Informationen in einem menschliches Gehirn letztendlich wirklich funktioniert. Es zeigt sich,
dass in der Erforschung der Künstlichen Intelligenz in Zukunft noch g rößere Hürden zu
überwinden sein werden. Die Überwindung dieser Hürden versprich t allerdings auch
ausgesprochen interessant zu werden. Spike Neuronen sind ein Schritt auf diesem Weg.
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