McCulloch-Pitts-Neuron


Für den Kognitivismus ist das menschliche Hirn und der Computer äquivalent. 1943 veröffentlichten Warren McCulloch und Walter Pitts ihre Arbeit "A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity", in der sie Grundüberlegungen über endliche Automaten, schwellenbehaftete Entscheidungselemente und logische Schaltungen dazu verwendeten, die Funktion des Gehirns zu erklären. 1947 veröffentlichten die beiden eine Arbeit zur Mustererkennung. Donald Hebb beschäftigte sich 1949 in seinem Buch "The Organization of Behavior" mit psychologisch motivierten Theorien über das menschliche Gehirn. Anfang der 50er Jahre begann eine Diskussion zwischen Symbolisten und Konnektionisten, die die Symbolisten fuer sich entschieden. Als Folge dieses Richtungsstreites sind moderne Rechner symbolisch, sequentiell geprägt. Erst jetzt, bedingt durch den Fortschritt der Hardware-Entwicklung, können konnektionistische Systeme erprobt werden.

Die Neuroinformatik hat sich als eine spannende, interdisziplinäre Forschungsrichtung etabliert. Ihr Ziel ist es, die Funktionsweise des menschlichen Gehirns zu ergründen und dessen Art der Informationsverarbeitung mit Hilfe künstlicher neuronaler Netze nachzuahmen. In letzter Zeit hat der Schachwettkampf zwischen Garri Kasparow und dem IBM-Computer "Deep Blue" im Mai 1997 in der Öffentlichkeit großes Interesse geweckt. Die durch diesen Sieg aufgeworfenen Fragen lauten:

Wo liegen die Grenzen menschlicher Erkenntnis?
Wo liegen die Grenzen der künstlichen Intelligenz?

 

 

McCulloch und Pitts beschreiben ein reales Neuron durch ein mathematisches Modell. Jedes Neuron verfügt über eine Anzahl von Eingängen, von denen jeder mit einem Gewichtsfaktor versehen ist. Weiters verfügt jedes Neuron über eine Schwellenwertlogik sowie einen Ausgang. Die Eingangsdaten werden mit den zugeordneten Gewichtsfaktoren multipliziert und dann summiert. Diese Summe wird dann mit einem vorgegeben Schwellenwert verglichen. Falls dieser Wert erreicht oder überschritten wird, liegt am Ausgang eine 1. Das Neuron feuert. Wurde der Schwellenwert nicht überschritten, liegt am Ausgang eine 0. Positive Eingangsfaktoren erzeugen daher eine Erregung des Neurons, während negative Gewichte keine Erregung hervorrufen.