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Institute
| Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik | |
|---|---|
| Kategorie: | Forschungseinrichtung |
| Träger: | Max-Planck-Gesellschaft |
| Rechtsform des Trägers: | Eingetragener Verein |
| Sitz des Trägers: | München |
| Standort der Einrichtung: | Tübingen |
| Art der Forschung: | Grundlagenforschung |
| Fächer: | Naturwissenschaften |
| Fachgebiete: | Biologie, Kybernetik, Kognitionswissenschaft |
| Grundfinanzierung: | Bund (50%), Länder (50%) |
| Leitung: | Bernhard Schölkopf |
| Mitarbeiter: | ca. 210 |
| Homepage: | www.kyb.tuebingen.mpg.de |
Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik ist eine außeruniversitäre Forschungseinrichtung unter der Trägerschaft der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) und hat seinen Sitz in Tübingen. Das Institut betreibt in erster Linie Grundlagenforschung im Fach der Naturwissenschaften auf dem Gebiet der Biologie und der Kybernetik.
Geschichte
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Die Ursprünge des im Jahr 1968 von Werner Reichardt gegründeten Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik liegen in der 1958 etablierten „Forschergruppe Kybernetik“, die zunächst am ehemaligen Max-Planck-Institut für Biologie, 1984 in Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie umbenannt, angesiedelt war. Das Max-Planck-Institut für Biologie selbst ging zurück auf das 1913 in Berlin-Dahlem gegründete Kaiser-Wilhelm-Instituts für Biologie.
Der Forschungsschwerpunkt des Instituts liegt seit Anbeginn bei der Aufnahme und Verarbeitung von visueller Information im Nervensystem. Zunächst stand die Verhaltensanalyse des visuellen Systems von Insekten im Vordergrund. Fortschritte auf dem Gebiet der Perzeptionstheorie und Neuentwicklungen auf dem Gebiet der experimentellen Technologie haben dazu geführt, dass sich im Zuge von Neuberufungen der thematische Schwerpunkt des Instituts innerhalb der letzten zehn Jahre in Richtung "Aufklärung von kognitiven Prozessen" verschoben hat. Die beiden Abteilungen "Kognitive Humanpsychophysik" (gegründet 1993) und "Physiologie der kognitiven Prozesse" (gegründet 1997) arbeiten mit einem komplementären methodischen Ansatz an der systemanalytischen Aufklärung von komplexen Leistungen im Gehirn von Primaten. Diese inhaltliche Ausrichtung des Instituts wurde im Jahr 2001 durch die Gründung der Abteilung "Empirische Inferenz für maschinelles Lernen und Wahrnehmung" ergänzt. Mit der Fertigstellung der Institutserweiterung Ende 2006 wird ein Hochfeld Magnetresonanz Zentrum als vierte Abteilung entstehen.
Forschung
Das Institut forscht an der Aufklärung von kognitiven Prozessen auf experimentellem, theoretischem und methodischem Gebiet.
- Kognitive Humanpsychophysik
In dieser Abteilung, gegründet 1993 und geleitet von Heinrich Bülthoff, wird die Informationsverarbeitung untersucht, die der visuellen und haptischen Objekterkennung und der Orientierung im Raum zugrunde liegt. Im Vordergrund steht dabei die Frage, wie Form und Raum im Gehirn repräsentiert werden, so dass wir Gegenstände benennen und greifen oder uns in fremden Umgebungen orientieren können. Mit den Methoden der Computergrafik und der Virtual-Reality durchgeführte interaktive Experimente führten zu Ergebnissen, die bereits bei der automatischen Synthese von Gesichtern und beim Heimfindeverhalten von autonomen Robotern Anwendung finden.
- Physiologie der kognitiven Prozesse
Diese Abteilung, gegründet 1997 und geleitet von Nikos Logothetis, untersucht die visuelle Wahrnehmung von Primaten. Unter Einsatz von psychophysischen, elektrophysiologischen und bildgebenden Verfahren werden folgende Fragen untersucht: Welchen Einfluss haben bei der Objekterkennung die Repräsentation des räumlichen Bezugssystems, die Dimensionalität, die Natur der Merkmale und die Codierung der strukturellen Beziehungen und wo im Gehirn die visuelle Wahrnehmung repräsentiert ist?
- Empirische Inferenz
Diese Abteilung, gegründet 2001 und geleitet von Bernhard Schölkopf, forscht nach Möglichkeiten die Gesetzmäßigkeiten die empirischen Daten zu Grunde liegen aufzudecken. Hierzu werden Algorithmen entwickelt und auf vielfältige Probleme wie zum Beispiel das Computersehen und die Bioinformatik angewendet.
Ab April 2004, wird am Institut ein Kompetenzzentrum für Kernspintomographie (MRI) erbaut werden. Das Ziel der Forschung wird sein, die derzeitige Technik weiter zu entwickeln und die bisher nur im Tierversuch erreichte hohe Bildauflösung für die Anwendung beim Menschen tauglich zu machen.
Daneben sollen in einem neuen Gebäude (VR-Halle) mittels einer Bewegungsplattform die vestibulären und propriozeptiven Sinnesmodalitäten in die vorhandene Virtual-Reality-Technologie integriert werden. Ziel ist die psychophysische Untersuchung der Wahrnehmung bei aktiv handelnden Personen im geschlossenen kontrollierbaren Regelkreis.
Die beiden Abteilungen „Kognitive Humanpsychophysik“ (gegründet 1993)und „Physiologie der kognitiven Prozesse“ (gegründet 1997) arbeiten mit einem komplementären methodischen Ansatz an der systemanalytischen Aufklärung von komplexen Leistungen im Gehirn von Primaten. Die Abteilung 'Empirische Inferenz' (gegründet 2001) forscht auf dem Gebiet der statistischen Lerntheorie und deren Anwendung in verschiedensten Bereichen - vom Computersehen bis hin zur Bioinformatik. Die Abteilung 'Hochfeld-Magnetresonanzzentrum' beschäftigt sich mit der methodischen Erweiterung und Anwendung der Bildgebenden Verfahren, insbesondere der Magnetresonanz.
Forschungsthemen im Überblick
- Psychophysische und theoretische Untersuchungen zur Raum- und Formwahrnehmung des Menschen
- Aufklärung der physiologischen Mechanismen, die der visuellen Wahrnehmung und der Kognition zugrunde liegen; Psychophysik und Elektrophysiologie an wachen, trainierten Affen
- Mathematische und experimentelle Untersuchungen zu Lernen und Mustererkennung
Beschreibung des Instituts Seit zehn Jahren liegt der Forschungsschwerpunkt des Instituts bei der Aufklärung kognitiver Prozesse. Die beiden Abteilungen Kognitive Humanpsychophysik und Physiologie der kognitiven Prozesse arbeiten mit komplementärem methodischen Ansatz an der systemanalytischen Aufklärung von komplexen Leistungen im Gehirn von Primaten. Die neu eingerichtete Abteilung Empirische Inferenz ergänzt das Institut mit Theorien zu kognitiven Prozessen. Die enge Zusammenarbeit zwischen Physiologen, Psychophysikern, Psychologen, Biologen, Chemikern und Informatikern ermöglicht es, Fragestellungen im Bereich der visuellen Kognition interdisziplinär mit einem breiten Methodenspektrum zu bearbeiten.
Infrastruktur
Das Institut wird geleitet von dem geschäftsführenden Direktor Bernhard Schölkopf und den Direktoren Heinrich Bülthoff, Nikos Logothetis und Kamil Ugurbil.
Ende 2006 waren insgesamt 208 Mitarbeiter am Institut tätig, darunter 54 Wissenschaftler und 81 Nachwuchswissenschaftler; dazu kommen im Berichtsjahr 41 Drittmittelbeschäftigte und 27 Gastwissenschaftler.
Weblinks