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For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.
Die Fähigkeiten biologischer Gehirne übertreffen die leistungsfähigsten Computer der heutigen Generation in Bezug auf Routinefunktionen wie der visuellen und auditiven Verarbeitung sowie der Bewegungskontrolle. Die Gründe für die Diskrepanz zwischen biologischen und künstlichen Systemen konnte bisher noch nicht vollständig aufgeklärt werden. Das Verständnis der Grundlagen biologischer Informationsverarbeitung und die Möglichkeit diese in Form von Hardware zu implementieren sind entscheidend für neuartige Techniken der Informationsverarbeitung.
Neuromorphic engineering versucht die Organisations- und Funktionsprinzipien von Informationsverarbeitung, wie sie in der Biologie beobachtet werden können, zum Aufbau neuromorpher Systeme zu nutzen. Neuromorphe Systeme führen robuste und solide Rechenprozesse aus und machen damit dezentralisierte, kollektive, selbst-organisierte, ereignisgesteuerte Mechanismen deutlich. Die Bausteine dieser Systeme sind analoge Schaltkreise, in denen Transistoren meist in schwacher Inversion (unterhalb des Schwellenwertes) betrieben werden. Hierbei können ihre exponentiellen Strom-Spannungs-Kennlinien und niedrige Spannungen ausgenutzt werden. Diese Eigenschaften erlauben die Implementierung von hochgradig parallelverarbeitende, mit Niedrigleistung feuernden, rekurrenten neuronalen Netzwerken als auch effizienter Sensoren.
Die Studierenden sollen sich grundlegende Fähigkeiten im analogen Design aneignen, die notwendig sind, um die Bausteine neuromorpher Technik zu verstehen. Außerdem werden sie die Möglichkeit haben, sich mit den am häufigsten genutzten neuronalen und synaptischen Schaltkreisen vertraut zu machen.
In diesem Modul werden Grundlagen der Festkörperphysik vermittelt, um MOS Transistor Transferfunktionen, sowie CMOS statische und dynamische Schaltkreise, Schaltkreise zur Implementierung von feuernden Neuronen, biologisch realistischer Synapsen und Multi-Chip Systemen abzuleiten.
Grundlegende mathematische Kenntnisse
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Die Modul(teil)prüfung kann in einigen Studiengängen nach Wahl der Studierenden auch "unbenotet" erbracht werden. Vor Erbringung ist eine entsprechende Festlegung vorzunehmen, eine nachträgliche Änderung (benotet - unbenotet) ist ausgeschlossen. Wird diese Option gewählt, ist es nicht möglich, dieses Modul zu verwenden, um es in einen Studiengang einzubringen, in dem dieses Modul bei der Gesamtnotenberechnung berücksichtigt wird.
Module structure: 2 SL, 0-1 bPr, 0-1 uPr 1
| Allocated examiner | Workload | LP2 |
|---|---|---|
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Teaching staff of the course
Neuromorphic Engineering I
(exercise)
Vor der praktischen Einheit im Labor wird wöchentlich eine Übung stattfinden, um wichtige Inhalte der Vorlesung zu wiederholen und um sich auf das Praktikum vorzubereiten. Vor der Teilnahme an der praktischen Einheit sollen die Studierenden ihre Übungen alleine und vollständig abgeschlossen haben. |
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Teaching staff of the course
Neuromorphic Engineering I
(internship)
Die Vorlesung wird durch ein wöchentliches Praktikum ergänzt. Die Übungen im Labor werden in Zweier- oder Dreiergruppen stattfinden. Ein Protokoll soll innerhalb einer Woche nach jedem Praktikumstermin eingereicht werden. |
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In einigen Studiengängen der Technischen Fakultät kann die Modulteilprüfung nach Wahl der Studierenden auch "unbenotet" erbracht werden (s. Erläuterungen zu den Modulelementen und die jeweilige FsB). Wird die unbenotete Option gewählt, ist es nicht möglich, dieses Modul zu verwenden, um es in einen Studiengang einzubringen, in dem dieses Modul bei der Gesamtnotenberechnung berücksichtigt wird.
Erläuterungen zu dieser Prüfung siehe unten (benotete Prüfungsvariante).
Bei diesem Modul handelt es sich um ein eingestelltes Angebot. Dieses Modul richtet sich nur noch an Studierende, die nach einer der nachfolgend angegebenen FsB Versionen studieren. Ein entsprechendes Angebot, um dieses Modul abzuschließen, wurde bis maximal Wintersemester 2019/2020 vorgehalten. Genaue Regelungen zum Geltungsbereich s. jeweils aktuellste FsB-Fassung.
Bisheriger Angebotsturnus war jedes Wintersemester.
| Degree programme | Version | Recommended start 3 | Duration | Mandatory option 4 |
|---|---|---|---|---|
| Bioinformatics and Genome Research / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 01.07.2019 und 16.08.2021] | Bachelor with One Core Subject (Academic) | 5. | one semester | Compulsory optional subject |
| Bioinformatics and Genome Research / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] | Bachelor with One Core Subject (Academic) | 5. | one semester | Compulsory optional subject |
| Bioinformatics and Genome Research / Master of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 04.06.2020 und 31.03.2023] | 1. | one semester | Compulsory optional subject | |
| Bioinformatics and Genome Research / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigungen vom 17.11.2014 und 01.12.2015] | 1. | one semester | Compulsory optional subject | |
| BioMechatronics / Master of Science [Prüfungsordnung vom 15.09.2015 mit Änderung vom 02.10.2017] | 1. o. 2. o. 3. | one semester | Compulsory optional subject | |
| Fundamentals of Cognitive Systems / Bachelor [FsB vom 04.06.2020] | Minor Subject (Academic), 60 CPs | 5. | one semester | Compulsory optional subject |
| Intelligent Systems / Master of Science [FsB vom 27.07.2018 mit Änderung vom 04.06.2020] | 1. | one semester | Compulsory optional subject | |
| Intelligent Systems / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014] | 1. | one semester | Compulsory optional subject | |
| Cognitive Informatics / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 01.07.2019 und 16.08.2021] | Bachelor with One Core Subject (Academic) | 5. | one semester | Compulsory optional subject |
| Cognitive Informatics / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigung vom 01.12.2015] | Bachelor with One Core Subject (Academic) | 5. | one semester | Compulsory optional subject |
| Informatics for the Natural Sciences / Master of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Berichtigung vom 10.01.2017 und Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 04.06.2020 und 31.03.2023] | 1. | one semester | Compulsory optional subject | |
| Informatics for the Natural Sciences / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 01.12.2015 und Berichtigungen vom 01.04.2014, 17.11.2014 und 12.07.2017] | 1. | one semester | Compulsory optional subject |
The system can perform an automatic check for completeness for this module.
Bioinformatics and Genome Research / Master of Science
BioMechatronics / Master of Science [Prüfungsordnung vom 15.09.2015 mit Änderung vom 02.10.2017]
Fundamentals of Cognitive Systems / Bachelor: Minor Subject (Academic), 60 CPs [FsB vom 04.06.2020]
Intelligent Systems / Master of Science [FsB vom 27.07.2018 mit Änderung vom 04.06.2020]