Modul 39-Inf-NE1 Neuromorphic Engineering 1

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Fakultät

Modulverantwortliche*r

Turnus (Beginn)

Wird nicht mehr angeboten

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

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

Kompetenzen

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.

Lehrinhalte

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.

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende mathematische Kenntnisse

Notwendige Voraussetzungen

—

Erläuterung zu den Modulelementen

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.

Modulstruktur: 2 SL, 0-1 bPr, 0-1 uPr 1

Veranstaltungen

Neuromorphic Engineering I
Art Vorlesung
Turnus WiSe
Workload5 60 h (30 + 30)
LP 2
Neuromorphic Engineering I
Art Übung
Turnus WiSe
Workload5 60 h (15 + 45)
LP 2 [SL]
Neuromorphic Engineering I
Art Praktikum
Turnus WiSe
Workload5 120 h (60 + 60)
LP 4 [SL]

Studienleistungen

Zuordnung Prüfende Workload LP2
Lehrende der Veranstaltung Neuromorphic Engineering I (Übung)

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.

 siehe oben siehe oben
Lehrende der Veranstaltung Neuromorphic Engineering I (Praktikum)

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.

 siehe oben siehe oben

Prüfungen

mündliche Prüfung
Zuordnung Prüfende Modulverantwortliche*r prüft oder bestimmt Prüfer*in
Gewichtung unbenotet
Workload 60h
LP2 2

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).

mündliche Prüfung
Zuordnung Prüfende Modulverantwortliche*r prüft oder bestimmt Prüfer*in
Gewichtung 1
Workload 60h
LP2 2

Mündliche Prüfung (25-30 min.) über die Inhalte von Vorlesung, Übungen und Praktikum.

Weitere Hinweise

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.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Variante Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 01.07.2019 und 16.08.2021] 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / 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] 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / 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. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / 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. ein Semes­ter Wahl­pflicht
BioMechatronik / Master of Science [Prüfungsordnung vom 15.09.2015 mit Änderung vom 02.10.2017] 1. o. 2. o. 3. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Grundlagen Kognitiver Systeme / Bachelor [FsB vom 04.06.2020] Nebenfach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 27.07.2018 mit Änderung vom 04.06.2020] 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / 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. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Kognitive Informatik / Bachelor of Science [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 01.07.2019 und 16.08.2021] 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Kognitive Informatik / 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] 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / 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. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / 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. 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 Navigation).
5
Workload (Kontaktzeit + Selbststudium)
SoSe
Sommersemester
WiSe
Wintersemester
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Seitenleiste

Modulelemente

Veranstaltungen

Studienleistungen

Prüfungen

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

Modullisten zeigen

Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 01.07.2019 und 16.08.2021]

Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [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]

Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science

Bioinformatik und Genomforschung / 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]

BioMechatronik / Master of Science [Prüfungsordnung vom 15.09.2015 mit Änderung vom 02.10.2017]

Grundlagen Kognitiver Systeme / Bachelor: Nebenfach (fw) [FsB vom 04.06.2020]

Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 27.07.2018 mit Änderung vom 04.06.2020]

Intelligente Systeme / 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]

Kognitive Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 30.09.2016 mit Änderungen vom 15.09.2017, 02.05.2018, 01.07.2019 und 16.08.2021]

Kognitive 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, 17.08.2015 und Berichtigung vom 01.12.2015]

Naturwissenschaftliche Informatik / 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]

Naturwissenschaftliche Informatik / 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]