Tag Archives: computermodell

Feintuning im Gehirn

Forscher erklären mit einem Computermodell, wie Nervenzellverbindungen im Sehzentrum geformt werden

Wenn Menschen nach der Geburt zum ersten Mal die Augen öffnen, existieren schon Nervenzellen im Sehzentrum des Gehirns, die auf gewisse Reize spezialisiert sind – aber sie sind unsystematisch miteinander verbunden. Wie entstehen im Laufe der Zeit neuronale Netzwerke, die ausgeprägt auf bestimmte Eigenschaften des Reizes reagieren? Um diese Entwicklungsschritte besser verstehen und die komplizierten Prozesse der Reorganisation erklären zu können, hat nun ein internationales Forschungsteam ein Computermodell entwickelt, das die biologischen Abläufe genau nachvollzieht. Die Ergebnisse der Studie von Prof. Dr. Stefan Rotter, Bernstein Center Freiburg (BCF) und Exzellenzcluster BrainLinks-BrainTools der Albert-Ludwigs-Universität, in Zusammenarbeit mit Dr. Claudia Clopath vom Imperial College London/England sind nun in den Fachjournalen „PLOS Computational Biology“ und „PLOS ONE“ erschienen.

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Erdbebenschutz: Wissenschaftler untersuchen „Sehnen“ aus Stahl für griechische Tempel

Forscher der Kasseler Universität entwickeln ein Computermodell, das das Verhalten antiker Bauten bei Erdbeben simuliert. Die Erkenntnisse sollen den Einsatz wirkungsvoller und denkmalschutzgerechter Techniken ermöglichen, die bei einem Beben die Bauten vor dem Einsturz bewahren – so könnten „Sehnen“ aus Stahl griechische Tempel stabilisieren.

Die Experten der Kasseler Uni verknüpfen in dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit rund 300.000 Euro geförderten Projekt das virtuelle Modell eines antiken Tempels mit Tests am Nachbau einer Säule. Mit dieser Kombination aus Simulation und realen Messungen „sind wir Vorreiter“, sagt Prof. Dr.-Ing. Uwe Dorka, Leiter des Fachgebiets Stahl- und Verbundbau am Kasseler Institut für konstruktiven Ingenieurbau. (more…)

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Mit einem Blatt Papier zum Titel: DLR-Luftfahrtforscher Kai Wicke

Er ist Deutscher Meister im Papierfliegerweitwurf und flog im Segelflugzeug schon hoch über Australien. Früh entdeckte der passionierte und wettbewerbserfahrene Segelflugpilot seine Liebe zum Sport und zur Fliegerei. Heute erforscht Kai Wicke, wie sich die Flugzeuge von Morgen in den Flugbetrieb und das vielschichtige Lufttransportsystem einfügen.

Mit seiner großen Statur, seinen freundlichen Augen und dem kräftigen Kinn ist Kai Wicke gut in einer Menschenmenge auszumachen. Ein Lachen blitzt über sein Gesicht, als ich ihn in einem Hamburger Café treffe, gefolgt von einer entspannten Begrüßung. Er ist extra aus Hamburg-Harburg angereist. Dort, im Hamburger Süden, arbeitet Kai Wicke als wissenschaftlicher Mitarbeiter der DLR-Lufttransportsysteme. (more…)

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Warum die Haut unbeschadet Baden geht

Physiker vollziehen anhand eines Computermodells nach, wie sich runzlige Haut wieder glättet

Runzlige Finger nach einem Bad: Wir alle kennen dieses Phänomen. Verbringen wir längere Zeit im Wasser, nimmt unsere Haut Feuchtigkeit auf, und die Zellen der äußeren Hautschicht schwellen an. In trockener Umgebung gibt die Haut das zusätzlich aufgenommene Wasser aber ohne bleibende Schäden wieder ab und ist schon kurze Zeit später wieder glatt. Wie dies möglich ist, konnten Wissenschaftler nun anhand eines physikalischen Modells nachvollziehen: Professor Roland Roth vom Institut für Theoretische Physik der Universität Tübingen und Physikerin Dr. Myfanwy Evans von der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) modellierten im Computer erstmals die Struktur der äußeren Hautschicht auf der mesoskopischen Skala. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht. (more…)

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Langsamer, aber leistungsfähiger

Tübinger Sprachwissenschaftler simulierten die menschliche Gedächtnisleistung in zunehmendem Alter

Was geschieht mit unseren geistigen Fähigkeiten, wenn wir älter werden? Meist wird angenommen, dass die Gehirnfunktionen stetig abnehmen. Der Sprachwissenschaftler Dr. Michael Ramscar von der Universität Tübingen hat diese Annahme gemeinsam mit Kollegen überprüft und kam zu einem anderen Schluss: „Das menschliche Gehirn arbeitet im Alter zwar langsamer, aber nur, weil es im Laufe der Zeit mehr Wissen gespeichert hat.“

Die Tübinger Wissenschaftler erstellten Computermodelle, die menschliches Verhalten in Tests zur kognitiven Fähigkeit vorhersagen und auswerten können. Speisten sie nur wenige Datensätze in den Computer ein, ähnelte seine Leistung der von Jugendlichen. Benutzten sie jedoch sehr große Datensätze, um die Erfahrung eines ganzen Lebens zu simulieren, war die Leistung des Computers der eines Erwachsenen vergleichbar. Der Grund für diesen Unterschied war nicht, dass die Leistungsfähigkeit des Computers nachgelassen hatte. Er wurde langsamer, weil er mehr Informationen verarbeiten musste. (more…)

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