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Artificial Mouse

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Aufbereitung von Sensordaten und Bewegungsinformationen zur weiteren Verwendung

Während des AMOUSE-Projekts entstand zwischen Ingenieuren, die sich mit dem Bau eines intelligenten Roboters beschäftigten, und Neurowissenschaftlern, die an der Fragestellung arbeiteten, wie Bewegungen geplant und ausgeführt werden, eine interessante Zusammenarbeit.

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Jegliche Information, die von einem der fünf Sinne (Sehen, Hören, Schmecken, Riechen, Tasten) registriert wird, wird im Gehirn verarbeitet und interpretiert, um eine interne Abbildung der Außenwelt zu erschaffen. Auf der anderen Seite informieren die inneren Sinne über die Position von verschiedenen Teilen des Körpers sowie wie der Körper zu bewegen ist. Um das momentane vorhandene Verständnis zu erweitern, wie diese Reize aufbereitet und integriert werden, wurde während des AMOUSE-Projekts ein Computermodell eingeführt, das die bestehenden Erkenntnisse neurophysiologischer Studien zusammenfasst. Das Modell, das auf einfachen und allgemein anerkannten Mechanismen der Informationsintegration zwischen verschiedenen Sensormodalitäten basiert, wurde verwendet, um zu untersuchen, in welchem Umfang die Bewegungswahrnehmung zur Planung von Bewegungen beiträgt. Der autonom handelnde Roboter, der im Verlaufe des AMOUSE-Projekts entwickelt wurde, sowie eine simulierte angenäherte Abbildung dieses Roboters kamen beiExperimenten an der Universität Osnabrück (Deutschland) zum Einsatz. Das neuronale Modell wurde zur Steuerung des Roboters verwendet, während er in einem Labyrinth lernte, sich fortzubewegen. Ein direkter Beweis für Änderungen in der Planung der Bewegungen konnte durch eine Untersuchung der Bewegungsbahnen des Roboters erbracht werden. Die Unsicherheit des Roboters, sich entweder geradeaus zu bewegen, beziehungsweise an einer Kreuzung nach links oder rechts abzubiegen, reduzierte sich nach und nach mit der Aufzeichnung von Informationen aus den Licht- und Berührungssensoren des Roboters. Die Interpretation von Bewegungsinformationen wurde als eine integrale Komponente beim Prozess der optimalen Entscheidungsfindung unter rationalen Einschränkungen betrachtet. Die Partner des AMOUSE-Projekts haben darauf hingewiesen, dass sensorische Neuronen alle wichtigen Informationen kodieren können, dass sie aber weder zum Prozess der Entscheidungsfindung beitragen noch das Ergebnis dieses Prozesses übertragen können. Der Teil des peripheren Nervensystems dagegen, der an der Kontrolle der Bewegungen beteiligt ist, könnte durch eine Bewertung der Komplexität der Aufgabe bestimmen, ob eine Entscheidungsfindung auf höchster Ebene erforderlich ist. Die sich abzeichnende Rekonzeptualisierung der Prinzipien der Informationsverarbeitung wurden beim Bau von flexiblen und sich den jeweiligen Aufgaben anpassenden Systemen für den AMOUSE-Roboter bereits angewendet.

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