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Informatik-Ansicht

Biologische Grundlagen für autonome, mobile Roboter


Biological Foundations for Autonomous Mobile Robots
Modulnummer
ME-712.04
Master
Pflicht/Wahl
Wahl Basis Ergänzung
Sonderfall
Zugeordnet zu Masterprofil
Basis Ergänzung
Sicherheit und Qualität
KI, Kognition, Robotik
Digitale Medien und Interaktion
Modulbereich : Praktische und Technische Informatik
Modulteilbereich : 712 Robotik
Anzahl der SWS
V UE K S Prak. Proj.
2 2 0 0 0 0 4
Kreditpunkte : 6 Turnus

jährlich

Formale Voraussetzungen : Studierende der HS Bremen, FB3 Uni HB und FB 4 Uni HB
Inhaltliche Voraussetzungen : Reinforcement Lernen (empfohlen)
Vorgesehenes Semester : ab 1. Semester
Sprache : Deutsch/Englisch
Kommentar : Der Kurs beginnt mit Grundlagen aus der Biologie zum Ende hin gibt es mehr Exkurse in die Anwendung in der Robotik. Anwendungen orientieren sich stark an aktueller Forschung und ändern sich inhaltlich daher teils jährlich, Grundlagen nicht.
Ziele :
  • Verständnis der Robotik als integrierende Wissenschaft zwischen Elektrotechnik, Mechatronik und Informatik.
  • Grundlegende Kenntnisse des allg. Aufbau und der Funktion des zentralen Nervensystems
  • Kenntnisse der Entstehung, Weiterleitung und Beschreibung des Aktionspotentials bei Nervenzellen
  • Vertiefende Kenntnisse zu allgemeinen Grundlagen der motorischen Leistung bei Vertebraten
  • und Invertebraten
  • Bewertung der Informationsverarbeitung in biologischen Systemen
  • Bewertung und Klassifikation von biologischen Prinzipien im Bereich der Lokomotionskontrolle
  • Kenntnisse der Übertragbarkeit und Anwendung biologischer Prinzipien bei der Kontrolle mobiler autonomer Roboter
  • In der Terminologie des Fachgebiets Robotik sicher kommunizieren können und Systemkomponenten
  • Anhand der Terminologie klassifizieren und bewerten können.
  • Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit geübt
Inhalte :
  • Allgemeiner Aufbau und Funktion des zentralen Nervensystems
  • Entstehung, Weiterleitung und Beschreibung des Aktionspotentials bei Nervenzellen
  • Allgemeine Grundlagen der motorischen Leistung bei Vertebraten und Invertebraten
  • Endogen aktive Zellen und zentrale Mustergeneratoren
  • Anwendung biologischer Prinzipien der Lokomotionskontrolle bei autonomen, mobilenRobotern

Insbesondere werden folgende theoretisch/methodische Grundlagen im Zusammenhang dieser Inhalte behandelt:

  • Theorie der Synaptischen Signaltransduktion und Axonalen Signaltransmission in biologischen Systemen
  • Theorie der Erzeugung rhythmischer Lokomotion in biologischen Systemen
  • Theorie/Methodik der dezentralen Informationsverarbeitung in biologischen Systemen
  • Methodik der Übertragung biologischer Prinzipien der Lokomotionskontrolle auf Roboter
Unterlagen (Skripte, Literatur, Programme usw.) :
  • Kandel, E., Schwartz, J, Jessel, T (eds)’Principles of Neural Science’, Elsevier Science Publischers (1991)
Form der Prüfung : i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Arbeitsaufwand
Präsenz 56
Übungsbetrieb/Prüfungsvorbereitung 124
Summe 180 h
Lehrende: Prof. Dr. F. Kirchner u.a. Verantwortlich Prof. Dr. F. Kirchner
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