Gehirn, Computer, Komplexität

Seit den Anfängen in der 50er Jahren haben die Forschungen zum Thema Computer und Gehirn einen beispiellosen Aufschwung erlebt. In der letzten Dekade unseres Jahrhunderts scheint das Gehirn zum Paradigma neuartiger lernfähiger und selbstorganisierender Systeme zu werden, die mit den programmierbaren Rechenmaschinen von einst nur noch bedingte Ähnlichkeit aufweisen. Kann man die Funktionsweise des menschlichen Gehirns überhaupt mit der eines Computers vergleichen? Was wissen wir über das Leben und läßt sich dieses Wissen für die Konstruktion neuer, leistungsfähiger "intelligenter" Systeme nutzen? Klaus Mainzer gibt einen faszinierenden Einblick in die Komplexität des Denkens und diskutiert die Möglichkeiten und Grenzen künstlicher Intelligenz und künstlichen Lebens.

1 Einführung.- I Komplexität und Dynamik des Gehirns.- 2 Evolution des Gehirns.- 3 Komplexität des Gehirns.- Neuronen.- Synapsen.- Nervensystem.- 4 Dynamik des Gehirns.- Wahrnehmung.- Bewegung.- Emotion.- Kognition.- Bewußtsein.- II Computer und Künstliche Intelligenz.- 5 Geschichte des Computers.- 6 Komplexität des Computers.- Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit.- Nicht-Berechenbarkeit und Unvollständigkeit*.- Klassische Maschinen und Quantencomputer*.- 7 Künstliche Intelligenz (KI).- KI-Programmiersprachen.- Wissensbasierte Systeme.- Problemlösungsstrategien.- III Komplexität und Dynamik neuronaler Netze.- 8 Evolution der Natur.- Nichtlinearität und Chaos.- Selbstorganisation und Ordnung.- Evolution und Simulation.- 9 Komplexität neuronaler Netze.- Lernende Automaten und Kybernetik.- Technische Neuronen und Synapsen.- Lernalgorithmen und Netzwerktopologien.- 10 Dynamik neuronaler Netze.- Wahrnehmung.- Bewegung.- Kognition.- 11 Medizinische Anwendungen.- Neuroprothesen.- Krankheiten.- IV Grenzfragen und Zukunft von Gehirn und Computer.- 12 Grenzfragen: Vom „Künstlichen Leben“ zum „Künstlichen Bewußtsein“?.- 13 Zukunft: Computernetz und Menschenrecht.- Abbildungsnachweis.- Personenverzeichnis.

Seit den Anfängen in den 50er Jahren haben die Forschungen zum Thema Computer und Gehirn einen beispiellosen Aufschwung erlebt. In der letzten Dekade unseres Jahrhunderts scheint das Gehirn zum Paradigma neuartiger lernfähiger und selbstorganisierender Systeme zu werden, die mit den programmierbaren Rechenmaschinen von einst nur noch bedingte Ähnlichkeit aufweisen. Kann man die Funktionsweise des menschlichen Gehirns überhaupt mit der eines Computers vergleichen? Was wissen wir über das Leben und läßt sich dieses Wissen für die Konstruktion neuer, leistungsfähiger "intelligenter" Systeme nutzen? Klaus Mainzer gibt einen faszinierenden Einblick in die Komplexität des Denkens und diskutiert die Möglichkeiten und Grenzen künstlicher Intelligenz und künstlichen Lebens.