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Lexikon der Neurowissenschaft: Konnektionismus

Konnektionismus m [von latein. conectere = verknüpfen], E connectionism, eine Schule in der kognitiven Psychologie und im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI), die sich von dem bis ca. 1980 dominierenden Paradigma abgesetzt hat, demgemäß (natürliche und künstliche) Kognition wesentlich auf der sequentiellen Manipulation von Symbolen nach Art eines Computerprogramms beruht. Eine Wiege des Konnektionismus war das 1982 von Geoffrey Hinton, James McClelland und David Rumelhart in San Diego gegründete PDP-Projekt (Abk. für E parallel distributed processing: parallel-verteilte Informationsverarbeitung). Es werden Netzwerke von einfachen Verarbeitungseinheiten (E units; Einheit) betrachtet, die in massiv paralleler Weise prozessieren. Das Netzwerk als Ganzes verwandelt Eingaben (E inputs) in Ausgaben (E outputs), ohne daß den vielen räumlich und zeitlich verteilten Zwischenschritten ein benennbarer kognitiver Gehalt (eine Bedeutung) zugeordnet werden kann; man spricht deshalb auch von subsymbolischer Verarbeitung. Die gemeinsame Idee der massiven Parallelverarbeitung und das entsprechende formal-mathematische Werkzeug der Netzwerke brachten Kognitionspsychologie und Neurobiologie wieder näher zusammen, wenngleich die units der PDP-Modelle nicht einfach mit biologischen Nervenzellen in Zusammenhang gebracht werden können, sondern vielleicht eher kleinen Neuronenverbänden entsprechen. – Mit PDP-Netzwerken werden heute vielfältige kognitive Prozesse modelliert, wie z.B. Spracherkennung, Sprachverarbeitung, visuelle Mustererkennung, Kategorisierung und Konzeptualisierung. Der Erwerb dieser Fähigkeiten ist im Netzwerkmodell durch Lernverfahren nachgebildet. Insbesondere in der Anfangszeit wurden dafür häufig Rückmeldungsverfahren ("backpropagation") verwendet (Fehlerrückmeldungsverfahren), heute arbeitet man vielfach mit der Hebb-Lernregel. – Parallel zum psychologischen Konnektionismus entwickelte sich eine konnektionistische KI. Beispielsweise bei Expertensystemen und in der Robotik werden die Lernverfahren dazu benutzt, um Wissen nicht anhand von Regeln, sondern mit Hilfe von Beispielen in ein Netzwerk zu implementieren, wobei vom diesem eine Generalisierungsleistung erwartet wird. – Zum Konnektionismus i.w.S. kann man auch noch den in Technik und Wirtschaft weitverbreiteten Einsatz künstlicher neuronaler Netze zu Optimierungszwecken rechnen. kognitive Neurowissenschaft, Neurophilosophie.

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