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SFB 1233:  Robustheit des Sehens - Prinzipien der Inferenz und neuronale Mechanismen

Fachliche Zuordnung Medizin
Informatik, System- und Elektrotechnik
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung Förderung seit 2017
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276693517
 
Der Sonderforschungsbereich (SFB) "Robustes Sehen" bringt führende ForscherInnen aus dem Maschinellen Lernen, der Computer Vision und den Neurowissenschaften zusammen, um die robuste visuelle Informationsverarbeitung in biologischen und künstlichen Systemen zu verstehen. In der letzten Dekade wurden im Bereich des Maschinellen Lernens beispiellose Fortschritte erzielt. Moderne Systeme sind in der Lage, äußerst anspruchsvolle Aufgaben wie zum Beispiel Objekt-Segmentierung zu lösen. Parallel dazu gab es rasante Fortschritte im Verständnis verteilter neuronaler Berechnungen der Verhaltenssteuerung in den Neurowissenschaften und in der Verwendung des maschinellen Lernens zum Verständnis von Gehirnfunktionen in der NeuroAI. Der SFB war maßgeblich an diesen spannenden Entwicklungen beteiligt und hat die rasanten Fortschritte im Bereich des maschinellen Lernens für die Untersuchung der neuronalen Grundlagen der Robustheit und Flexibilität des Gehirns genutzt, sowie Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen künstlichen und biologischen Seh-Systemen aufgedeckt. Durch die Zusammenarbeit der SFB Mitglieder sind mehr als 230 durch den SFB finanzierte Veröffentlichungen entstanden, die bereits mehr als 8500 Mal zitiert wurden. Aufbauend auf den umfangreichen Kooperationen in den ersten beiden Förderperioden werden wir nun gemeinsam die Prinzipien und Mechanismen entschlüsseln, die ein agentenbezogenes robustes Sehen ermöglichen. Biologisches Sehen ist bisher unerreicht in seiner Effizienz: Tiere können mit begrenzten Rechenressourcen und begrenztem Zugang zu Daten zahlreiche Sehaufgaben robust bewältigen. Um diese Leistungen zu verstehen, werden wir Modellierungs- und Analyseansätze zum Verständnis von biologischen Seh-Systemen entwickeln und intelligentes visuelles Verhalten und neuronale Repräsentationen in Gehirnen und Maschinen vergleichen. Auf Grundlage umfangreicher experimenteller Daten werden wir verschiedene Modelle des biologischen Sehens erstellen, die von "Digital Twins", der frühen visuellen Verarbeitung über aktive Blicksteuerung bis hin zu synthetischen Agenten in virtuellen Umgebungen reichen. Der SFB ist in vier Forschungsbereiche gegliedert, die gemeinsam zentrale Aspekte des agentenbezogenen robusten Sehens untersuchen: Objektbezogenes Sehen (Thema A), Neuronale "High-Level" Repräsentationen (B), Aktive visuelle Inferenz (C) und Frühe Informationsselektion (D). Alle Projekte entwickeln Methoden zur Untersuchung von Repräsentationen in biologischen und künstlichen Netzwerken, um zu untersuchen, welche "induktiven Biases" eine effiziente visuelle Verarbeitung ermöglichen. Unterstützt durch ein Querschnittsprojekt werden wir kollaborative und frei zugängliche Modell- und Evaluationsplattformen aufbauen, um einen dauerhaften Nutzen des SFB über die Förderperiode hinaus zu generieren. Zusammen mit der Entwicklung und dem Einsatz von KI-basierten Seh-Systemen wird dies den SFB zu einem einzigartigen Forschungszentrum in Deutschland machen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Eberhard Karls Universität Tübingen
 
 

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