Im interaktiven Dialog zwischen Nutzer und Companion ist die Fähigkeit zum Strategiewechsel auf beiden Seiten Grundlage einer erfolgreichen Kommunikation. Hierbei wird unter Strategiewechsel eine Änderung in Handlungsplanung und/oder -ausführung bei Beibehaltung der übergeordneten Zielstellung verstanden. Die physiologischen (in biologischen Systemen) bzw. algorithmischen Grundlagen (in technischen Systemen) des Strategiewechsels sind weitgehend ungeklärt. Grundlage für Strategiewechsel ist die Fähigkeit, sensorische Information im Lichte gemachter Erfahrungen bewerten zu können. Die Fähigkeit der Reizbewertung ist für biologische kognitive Systeme typisch, doch auch hier sind die ihr zu Grunde liegenden Mechanismen kaum verstanden. Ziel dieses Teilprojektes ist es, die physiologischen Grundlagen der Reizbewertung und des Strategiewechsels aufzuklären und sie für technische Systeme nutzbar zu machen.
Im Teilprojekt wird ein Tiermodell verwendet, in welchem neuronale Mechanismen von Reizbewertung und Strategiewechsel in hinreichend komplexen Dialog-ähnlichen Verhaltenssituationen erforscht werden können: Das Diskriminationslernen in einem etablierten Go/NoGo-Paradigma erlaubt die Abbildung zweier klassischer Szenarien zum Strategiewechsel, nämlich veränderte Merkmals-Selektion und veränderte Handlungs-Zusweisung.
Durch Kombination von (1) Verhaltensanalysen, (2) elektrophysiologischen Messungen (Aktivitäten von Einzelzellen, Zellverbänden und Massenaktivität) aus relevanten Hirngebieten (sensorischer auditorischer Cortex, orbitofrontaler Cortex, Corpus striatum), die simultan während des Strategiewechsels gemessen werden, und (3) mathematischer Modellierung sowohl der Verhaltensdaten als auch der elektrophysiologischen Daten, werden die Mechanismen des Strategiewechsels im Rahmen einer erfolgreichen Verhaltenssteuerung in einer Dialog-ähnlichen Situation aufgeklärt.
Die Rolle des vorliegenden Teilprojektes für den Gesamt-SFB/TRR besteht hierbei (1) in der Identifikation von in biologischen kognitiven Systemen realisierten Mechanismen intelligenten adaptiven Verhaltens (Beitrag für die Erforschung der Nutzer-Seite des Dialogs), insbesondere des Strategiewechsels, und (2) deren Nutzbarmachung für die Implementation in technischen kognitiven Systemen (Beitrag für die Erforschung der Companion-Seite des Dialogs).
Während in der letzten Förderperiode die Untersuchung der physiologischen Korrelate des Strategiewechsels, vor allem der Kontingenzumkehr, im Zentrum der Arbeiten stand, fokussiert die aktuelle Förderperiode auf die Untersuchung von interaktiven Maßnahmen, die für den Strategiewechsel unterstützend wirken.
Projektleiter von Teilprojekt
