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Spektrum der WissenschaftSpezial Physik - Mathematik - Technik 3/2021

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Spektrum der WissenschaftSpezial Physik - Mathematik - Technik 3/2021

Spektrum der WissenschaftSpezial Physik - Mathematik - Technik 3/2021

Inhalte dieser Ausgabe

Editorial

Im Dienst der Menschheit

06Programmierung: Helfer im Hintergrund

Zu den großen Durchbrüchen in der Astronomie, der Biologie oder Klimaforschung haben einige trickreiche Algorithmen beigetragen.

14Beweisführung: Mathematiker aus Silizium

Die Zukunftsvision eines Computers, der eigenständig mathematische Vermutungen formuliert und belegt, rückt näher.

20Medizin: Ein digitales Herz

Simulierte menschliche Organe sollen maßgeschneiderte Therapiemöglichkeiten virtuell testen, bevor man sie real anwendet.

26Arzneimittel: Auf der Jagd nach neuen Medikamenten

Es wird immer schwerer, effektive Wirkstoffe zu finden. Pharmakonzerne lassen die Datenbanken nun verstärkt automatisiert durchforsten.

Innovative Impulse

34Mustererkennung: 3-D-Brille für den Computer

Fortschrittliche Methoden enthüllen nun sogar in gekrümmten und mehrdimensionalen Strukturen komplexe Zusammenhänge.

40Technik: Spintronik für neuromorphe Computer

Geräte auf Basis einer quantenmechanischen Eigenschaft der Elektronen sollen ähnlich energiesparend arbeiten wie das menschliche Gehirn.

48Neuroevolution: Getrennt marschieren, vereint schlagen

Inspiriert von der biologischen Evolution stellt es sich als hilfreich heraus, auch zunächst abwegig erscheinende Lösungen zuzulassen.

52Schlussfolgerungen: Der gesunde Maschinenverstand

Ein neuartiger Ansatz versucht, Software mit einer Mischung aus Hintergrundwissen und Statistik beizubringen, logische Schlüsse zu ziehen.

Digitales Bewusstsein

58Informatik: Mit KI das menschliche Gehirn verstehen

Künstliche neuronale Netze reagieren manchmal wie echte Nervenzellen. Helfen sie dabei, besser nachzuvollziehen, wie ihr eigenes Vorbild arbeitet?

64Bewusstsein: Der Geist in der Maschine

Mit Erkenntnissen der Philosophie, Biologie und Informatik lassen sich Computermodelle entwickeln, die ein gewisses Maß an Selbsterkenntnis besitzen.

74Integrierte Informationstheorie: Mathematisierung des Bewusstseins

Meilenstein oder Holzweg? Die Meinungen über die Rolle der abstrakten Wissenschaft in der Bewusstseinsforschung gehen weit auseinander.
Erschienen am: 20.08.2021

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»Spektrum der Wissenschaft« berichtet über die neue Vermessung des Weltalls, die Fragen zur kosmische Expansion klären könnte. Außerdem im Heft: Biodiversität - Artenvielfalt, Mumien aus dem Salzbergwerk, Proteinfaltung - Durchbruch dank künstlicher Intelligenz.

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