Design of neuroinformatical algorithms and system with applications in robotics  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
38140
Type K
Principal investigator Érdi, Péter
Title in Hungarian Neuroinformatikai algoritmusok és rendszerek tervezése és robotikai alkalmazásai
Title in English Design of neuroinformatical algorithms and system with applications in robotics
Panel Informatics and Electrical Engineering
Department or equivalent Theoretical Physics Department (Wigner Research Centre for Physics)
Participants Bazsó, Fülöp
Csárdi, Gábor
Kiss, Tamás
Lengyel, Máté
Orbán, Gergo
Somogyvári, Zoltán
Somogyvári, Zoltán
Szalisznyó, Krisztina
Zalányi, László
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 9.350
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
1.) Neurális és szociális hálózatszerkezet és hálózatdinamikai vizsgálatok, gráfelméleti és játékelméleti módszerekkel. Szoftvert készítettünk amelynek segítségével az ágensek hatékonyan taníthatók, és ezt a rendszert egy viselkedési formák leírására alkalmas nyelvvel sikeresen használtuk az ellenfelek taktikájának felismerésére. 2.) Hippokampális oszcillációkat vizsgáltunk, tekintettel a navigáció alatt mérhető neurális aktivitás lehetséges kialakulására, majd ezen ismereteinkkel hatékony navigáló algoritmusokat fejlesztettünk. A neurális mechanizmusok és neurodinamikai ismereteink implementálása kvalitatívan javította a tájékozódási készségeket in silico. Modellünket új neurofarmakológiai módszerek irányába is fejlesztettük. 3.) Új gráfelméleti mértékeket és algoritmusokat fejlesztettünk ki, melyek a hálózat szerkezete alapján annak funkciójáról adnak információt. In vivo multielektoródás mérési eredmények kiértékelésére új elméleti modellkeretet alkottunk. 4.) Neurális aktivitás információelméleti vizsgálatát végeztük hallórendszeri szenzoros pályarendszerek esetén, mely eredmények figyelembe vehetők in computo szenzorok kialakításakor. Reális neuronhálózatok Bayes-típusú dekódolást megközelítő optimális kódolási stratégiájához szükséges feltételeket határoztuk meg.
Results in English
1.) We examined neural and social networks by the means of graph-theoretical and game-theoretical methods. We have designed software for assisting the teaching of simulated robotic soccer players. This software is available for the robotic soccer community. We have successfully applied it, together with a language designed for behavioral description, for recognizing the strategy of the opponent robotic players. 2.) Neuronal substrates of the hippocampal oscillations have been studied. In particular, we asked questions about the neural activity which is measurable while the animal is doing spatial navigation tasks. This knowledge was used to built efficient navigating algorithms; the implementation of neural mechanisms and neurodynamical models in the algorithms qualitatively improved the navigation abilities “in silico”. 3.) Based on new graph theoretical measures, algorithms have been developed for graph analysis, which provide functional information on the basis of network structure. We have developed a novel theoretical framework for analysing multi-unit electrode recordings. 4.) Information theoretical analysis was used for the examination of the neural activity at the auditory sensory pathway. These results could be considered while developing “in computo” sensors. We determined, which conditions need to be full-filled for near-optimal, Bayes-type decoding in case of biologically plausible neural networks.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=38140
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kiss T, Érdi P: From electric patterns to drugs: perspectives of computational neuroscience in drug design, Biosystems (accepted), 2006
Huhn Zs, Lengyel M, Érdi P,: Rate and phase coding in a biophysical model of a hippocampal place cell, Cybernetics and System Research (ed. Trappl R), Austrian Society for Cybernetic Studies, Vienna, 2004
Kozma R, Freeman WJ, Wong D, Érdi P,: Learning enviromental clues in the KIV model of the cortico-hippocampal formation, Neurocomputing 58-60. 721-728., 2004
Papp G, Huhn Zs, Lengyel M, Érdi P,: Effect of dendritic location and different components of LTP expression on the bursting activity of hippocampal CA1 pyramidal cells, Neurocomputing 58-60, 691-697., 2004
Huhn Zs, Lengyel M, Orbán G, Érdi P,: Dendritic spiking account for rate and phase coding in a biophysical model of a hippocampal cell., Neurocomputing 65-66 331-341, 2005
Szalisznyó K, Zalányi L,: Role of hyperpolarization-activated conductances in the auditory brainstem, Neurocomputing 58-60, 401-407., 2004
Lengyel M, Érdi P,: Theta modulated feed-forward network generates rate and phase coded firing in the entorhino-hippocampal system., IEEE transactions on Neural Networks. 1092-1099., 2004
Érdi P, Huhn Zs, Kiss T: Hippocampal theta rhythms from a computational perspective: code generation, mood regulation and navigation, Neural Networks 18(9) 1202-1211, 2005
Hajós M, Hoffman WE, Orbán G, Kiss T, Érdi P,: Modulation of septo-hippocampal theta activity by GABAA receptors: Experimental and computational approach, Neuroscience 126/3, 599-610., 2004
Lengyel M, Huhn Zs, Érdi P: Computational theories on the function of theta oscillation, Biological Cybernetics 92, 393-408, 2005
Érdi P: Nonlinear Spatio-temporal Neural Dynamics - Experiments and Theoretical Model. Editorial., Biological Cybernetics 92, 349-349, 2005
Kiss T, Orbán G and Érdi P: Modelling hippocampal theta oscillation: applications in neuropharmacology and robot navigation, International Journal of Intelligent Systems, in press, 2005
Somogyvári Z, Zalányi L, Ulbert I, Érdi P: Model-based source localization of extracellular action potentials, Journal of Neuroscience Methods 147(2) 126-137, 2005
Huhn Zs, Orbán G, Érdi P, Lengyel M: Theta oscillation-coupled dendritic spiking integrates inputs on a long time scale, Hippocampus 15(7) 950-962, 2005
Szalisznyó K: Role of hyperpolarization-activated conductances in the lateral superior olive: a modeling study, Journal of Computational Neuroscience (in press), 2005
Szalisznyó K, Longtin A, Maler L: Altered sensory filtering and coding properties by synaptic dynamics in the electric sense, Neurocomputing (in press), 2005
Érdi P, Tóth, J: Towards a dynamic neuropharmacology: Integrating network and receptor levels, Brain, Vision and Artifical Intelligence. M. De Gregorio, V. Di Maio, M. Frucci and C. Musio (eds). Lecture Notes in Computer Science 3704, 1-14, 2005
Aradi I, Érdi P: Computational neuropharmacology: dynamical approaches in drug discovery, Trends in Pharmacological Sciences (in press), 2006
Négyessy L, Nepusz T, Kocsis L, Bazsó F: Prediction of the main cortical areas and connections involved in the tactile function of the visual cortex by network analysis, European Journal of Neuroscience (accepted), 2005




 

Events of the project

  
2011-12-22 09:55:48
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Biofizikai Osztály (MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet), Új kutatóhely: Elméleti Osztály (MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet).



Back »