Neural Engineering: Neuronale Modellierung kognitiver Prozesse auf biologisch motivierten Robotern

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studentische Abschlussarbeit

Themen-Schwerpunkt: Automation und Robotik
Studiengänge: Informatik, Mathematik

Umfeld

Viele Aspekte menschlichen Denkens und der zugrundeliegenden biologischen Prozesse sowie deren Störungen, die sich in vielfältigen Krankheitsbildern manifestieren, sind bis heute noch immer nicht ausreichend erforscht und verstanden. Der Gewinn eines grundlegenden Verständnisses des menschlichen Gehirns stellt daher nach wie vor eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar. Am FZI wird daher die Modellierung menschlicher, kognitiver Prozesse auf neuronaler Ebene erforscht. Eines der Kernziele dieser Forschung stellt die Simulation der menschlichen motorischen und visuellen Kortizes dar, die für die Ausführung aber auch Erkennung von Handlungen verantwortlich sind. Unter dem Schlagwort Neural Engineering werden dazu bewährte und gut untersuchte Methoden des Maschinellen Lernens in eine neuronale Repräsentation überführt, wobei die Aspekte des Lernvermögens und der biologischen Plausibilität im Vordergrund stehen. Die gewonnen Erkenntnisse werden auf biologisch motivierte Roboter übertragen. Verglichen mit traditionellen Ansätzen, zeichnen sich die resultierenden Systeme durch eine höhere Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit aus.

Aufgaben

Im Rahmen dieser Forschung ergeben sich am FZI vielfältige Themen für Abschlussarbeiten (Bachelor- und Masterarbeiten), in denen Teilprobleme der neuronalen Modellierungen bearbeitet und auf realen und simulierten Robotern erprobt werden sollen. Diese beinhalten zum Beispiel

  • Neuronale Selbstorganisation
  • Das Erlernen kinematischer und dynamischer Modelle des Körpers
  • Die Repräsentationen und Auswahl möglicher Bewegungen
  • Das Erkennen der Konfiguration des eigenen oder anderer Körper

 

 

Wir bieten

  • Einzige Hardware und biologisch, motivierte Robotersysteme
  • ein spannendes, interdisziplinäres Arbeitsumfeld mit internationalen Partnern
  • eine angenehme Arbeitsatmosphäre in einem jungen und motivierten Team
  • Mitarbeit an Forschungsprojekten und Veröffentlichungen

Wir erwarten

  • Gute Programmierkenntnisse in Python und/oder C++
  • Kenntnisse im Bereich des Maschinellen Lernens und der Robotik
  • selbstständiges Denken und Arbeiten
  • sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse
  • Motivation und Engagement

Ihre Bewerbung

Bitte legen Sie Ihrem Anschreiben folgende Unterlagen bei:

  • aktueller Notenauszug
  • tabellarischer Lebenslauf

Weitere Informationen

  • Betreuendes Institut am KIT: Institut für Anthropomatik (HIS), Lehrstuhl Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Dillmann
  • Kontakt: Dr.-Ing. Stefan Ulbrich