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Modul 20-SM44 Neurobionik

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Sommersemester

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

Durch die Heranführung an die Denkweise zur eigenständigen Entwicklung von Programmen, einfachen Schaltungen oder Steuerungen wird das ziel- und ergebnisorientierte Arbeiten an einem eigenen Experimentalaufbau geübt. Dies schließt auch Problemanalyse, Evaluation und Dokumentation mit ein. Im Softwareteil werden Grundkompetenzen des Programmierens vermittelt, im Hardwarteil Grundkompetenzen im Umgang elektronischer Bauteile und Messignale. Anwendbarkeit: Forschung (Bionik, Neurobiologie und Informatik), Industrie (Messtechnik, Wissenstransfer in bionische Applikationen), Lehre und Öffentlichkeitsarbeit (Veranschaulichung neurobiologischer Mechanismen durch Implementierung).

Lehrinhalte

Die in der Natur gefundenen Prinzipien spielen zunehmend eine große und wichtige Rolle bei der Entwicklung technischer Systeme. Zwei Beispiele: (1) Erkenntnisse über die Funktion von Nervensystemen bzw. des Gehirns werden bei der Entwicklung lern- und anpassungsfähiger Software verwendet; (2) Das Wissen über Bewegungs- und Verhaltenssteuerung findet Anwendung in der Biorobotik. Bio-inspirierte Software und Biorobotik können dabei helfen, biologische Prinzipien besser verstehen zu können. Das Praktikum Neurobionik vermittelt einige wesentliche Grundzüge bionischer Informationsverarbeitung sowie der Biorobotik. Dazu gehört einerseits die Formalisierung neurobiologischer Erkenntnisse und Modellbildung, andererseits die Abstraktion und Anpassung an technische Rahmenbedingungen. Im ersten Teil des Praktikums werden in Kleingruppen einfache Beispiele bionischer Informationsverarbeitung am Beispiel künstlicher neuronaler Netze untersucht und vorgestellt. Im zweiten Teil werden künstliche Sensoren und/oder Modellbausätze benutzt, um neuronale Mechanismen der Orientierung oder der Koordination mehrerer Gelenke in einfachen, selbst-gebauten Automaten zu implementieren. Damit wird der gesamte Prozess vom Verständnis des biologischen Prinzips über dessen Formalisierung und Abstraktion bis hin zur Implementierung und Evaluation eines bionischen Systems nachvollzogen.

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Neurobiologie. Vorkenntisse in Physik und/oder Informatik sind hilfreich (z.B. Grundkurs-Schulwissen).

Notwendige Voraussetzungen

Eines der beiden Module:
20-AM7_a - Verhalten / neuronale Mechanismen
20-AM7 - Verhalten / neuronale Mechanismen

Erläuterung zu den Modulelementen

Notwendigkeit von zwei Modulteilprüfungen:
Das Portfolio (oder das Protokoll bzw. die Präsentation) dokumentiert den Ablauf der exemplarischen Versuche und interpretiert die erzielten Ergebnisse.
In der Klausur oder der mündlichen Prüfung wird dem gegenüber die Fähigkeit zur Verallgemeinerung und Einordnung in das Zusammenhangswissen geprüft.

Modulstruktur: 1 SL, 1 bPr, 1 uPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
Neurobionik

Vorlesungen zu allgemeinen Grundlagen der Neurobionik und Durchführung von Experimenten in Kleingruppen.

Übung mit Praktikum SoSe 300h (120 + 180) 10 [SL] [Pr] [Pr]

Studienleistungen

Veranstaltung Workload LP2
Neurobionik (Übung mit Praktikum)

Ein Seminarvortrag von in der Regel 10-20 Minuten

siehe oben siehe oben
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Neurobionik (Übung mit Praktikum)

Präsentation:
Es werden die erzielten Ergebnisse in einer medialen Form präsentiert.
Protokoll:
Die erzielten Ergebnisse werden verschriftlicht.
Portfolio:
Das Portfolio besteht aus der eigenständigen Vorbereitung auf die Kurstage durch das zur Verfügung gestellte Script und die darin angegebene Literatur sowie der Durchführung und Dokumentation der bereitgestellten Versuche. Die erzielten Ergebnisse werden zudem als Präsentation in medialer Form veröffentlicht oder als Protokoll verschriftlicht.

In der Regel ist das Portfolio zu erbringen.

Portfolio o. Präsentation o. Protokoll unbenotet - -
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Neurobionik (Übung mit Praktikum)

Klausur (1,5 Stunden) oder mdl. Prüfung (20 Min.)

Klausur o. mündliche Prüfung 1 - -
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Variante Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Biologie / Bachelor of Science [FsB vom 17.08.2015 mit Berichtigung vom 05.10.2015 und Änderung vom 30.09.2016] 1-Fach (fw) Verhalten und neuronale Mechanismen 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor of Science [FsB vom 17.08.2015 mit Berichtigung vom 05.10.2015 und Änderung vom 30.09.2016] Kernfach (fw) 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor of Science [FsB vom 17.08.2015 mit Berichtigung vom 05.10.2015 und Änderung vom 30.09.2016] Kernfach (fw) Strukturierte Ergänzung des fw Bachelor KF 4. o. 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor [FsB vom 17.08.2015 mit Berichtigung vom 05.10.2015 und Änderung vom 30.09.2016] Nebenfach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor of Science [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016] 1-Fach (fw) Verhalten und neuronale Mechanismen 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor of Science [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016] Kernfach (fw) 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor of Science [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016] Kernfach (fw) Strukturierte Ergänzung des fw Bachelor KF ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Bachelor [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016] Nebenfach (fw) 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Master of Education [FsB vom 30.09.2016] Fortsetzung Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Master of Education [FsB vom 30.09.2016] Fortsetzung Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Master of Education [FsB vom 02.05.2014 mit Änderung vom 30.09.2016] Fortsetzung Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Biologie / Master of Education [FsB vom 02.05.2014 mit Änderung vom 30.09.2016] Fortsetzung Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) 4. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 27.07.2018] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014,15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014] 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016] 1-Fach (fw) 4. o. 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] 1-Fach (fw) 4. o. 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe rechtes Menü).
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Modulelemente

Veranstaltungen

Studienleistungen

Prüfungen

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

Modullisten zeigen

Biologie / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Verhalten und neuronale Mechanismen

Biologie / Bachelor of Science: Kernfach (fw)

Biologie / Bachelor of Science: Kernfach (fw) // Strukturierte Ergänzung des fw Bachelor KF

Biologie / Bachelor: Nebenfach (fw)

Biologie / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Verhalten und neuronale Mechanismen [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016]

Biologie / Bachelor of Science: Kernfach (fw) [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016]

Biologie / Bachelor of Science: Kernfach (fw) // Strukturierte Ergänzung des fw Bachelor KF [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016]

Biologie / Bachelor: Nebenfach (fw) [FsB vom 21.11.2011 mit Änderungen vom 15.04.2013, 17.03.2014, 17.08.2015 und 30.09.2016]

Biologie / Master of Education: Fortsetzung Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule)

Biologie / Master of Education: Fortsetzung Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule)

Biologie / Master of Education: Fortsetzung Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) [FsB vom 02.05.2014 mit Änderung vom 30.09.2016]

Biologie / Master of Education: Fortsetzung Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) [FsB vom 02.05.2014 mit Änderung vom 30.09.2016]

Intelligente Systeme / Master of Science

Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014,15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014]

Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw)

Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]