Promotie Thorben Schoepe: Een robot die denkt als een dier

Dieren staan voortdurend in wisselwerking met hun omgeving, op zoek naar voedsel, op de vlucht voor een roofdier of op zoek naar een partner. De evolutie heeft deze organismen de afgelopen 500 miljoen jaar geoptimaliseerd. Daarom kunnen dieren als rolmodel dienen voor nieuwe uitvindingen zoals autonome auto's, drones en stofzuigrobots.

Om systemen te ontwikkelen die op de natuur geïnspireerd zijn, moeten we eerst begrijpen hoe dieren functioneren. Daarom bouwde Thorben Schoepe tijdens zijn promotieonderzoek neuromorfe robots: robots die de werking van natuurlijke hersenen nabootsen. Hij liet de robots taken uitvoeren zoals het lokaliseren van geluidsbronnen, het vermijden van obstakels en het navigeren in rechte lijnen. Schoepe's resultaten leveren veel nieuwe hypotheses op over dierlijke cognitie, bijvoorbeeld hoe tijdschalen van besluitvorming geïmplementeerd kunnen worden, hoe een mix van doelgerichte beweging en willekeurige verkenning helpt bij het vinden van een pad en hoe globale optische stroming de bewegingssnelheid controleert.

Op neuraal niveau laat Schoepe zien dat spikecodering nuttig kan zijn om informatie op verschillende manieren te coderen, waaronder populatiecodering, snelheidscodering, ruimtelijke codering en temporele codering. Verder laat hij zien dat insectachtig gedrag kan voortkomen uit het complexe terugkerende en massaal parallelle samenspel van een paar duizend neuronen en honderdduizend synapsen. Deze resultaten laten op een laag abstractieniveau zien hoe insecten en gewervelde dieren interageren met de omgeving. Tot nu toe zijn er slechts zeer weinig andere volledig spikende gesloten-lus systemen ontwikkeld. Dit proefschrift kan dus dienen als een startpunt voor het onderzoeken van de functionaliteit van belichaamde cognitie in volledig spikende neuromorfische sensorimotorische systemen.

De promotie is te volgen via deze livestream. Voor meer informatie zie de promotiepagina.