Die Macht der Zusammenarbeit: Mit KI die Mechanismen des kreativen Denkens verstehen

Frühzeitige Forschungsbeteiligung, Anwendbarkeit und Beschäftigungsfähigkeit stehen im Fokus des Studiums an der Constructor University in Bremen. Die Studierenden werden ermutigt, über die Grenzen ihres Studiengangs hinauszuschauen und sich mit Expert*innen aus anderen Disziplinen auszutauschen. Dr. Radwa Khalil und Dr. Mathias Bode haben kürzlich ein Abschlussprojekt betreut, das Neurowissenschaften und Informatik zusammenbringt, um zu verstehen, was Prozesse des kreativen Denkens blockiert oder begünstigt.

„Zusammenarbeit ist in der Forschung unverzichtbar, insbesondere bei der Beantwortung zunehmend komplizierterer Fragen, die die Integration von Wissen aus verschiedenen Disziplinen und mehrerer Interessengruppen erfordern“, so Khalil. Kürzlich betreute sie zwei Studierende der School of Computer Science and Engineering, Denisa Checiu und Ronald Mtenga, die im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten ihre Kenntnisse über KI-Tools auf Khalils aktuelles Forschungsthema anwenden konnten. Die Kombination der beiden Bereiche leistete einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis der Mechanismen des kreativen Denkens im menschlichen Gehirn. Beide Arbeiten führten zu Preprint-Veröffentlichungen.

„Ich war schon immer fasziniert davon, wie Robotik und Neurowissenschaften miteinander verbunden sind, und war begeistert von der Möglichkeit, beides in mein Abschlussprojekt zu integrieren. Die Kombination ermöglichte es uns, dem scheinbar unmöglichen Ziel, das menschliche Gehirn in seiner ganzen Komplexität nachzubilden, einen Schritt näher zu kommen“, so Denisa, die kürzlich ihren Abschluss im Fach Robotik und Intelligente Systeme gemacht hat.

Im Rahmen von Khalils Kreativitätsforschung änderte das Team ein bestimmtes Modell eines neuronalen Netzes, indem es eine Kontrolle der Mustergewichtung integrierte. Dieses Muster vermittelte ein solides Bild des inhaltsadressierbaren Gedächtnisses und verglich Suchdaten mit gespeicherten Daten. Es zeigte konzeptuelle Verbindungen in gespeicherten Daten auf, ein erster Schritt zu einem vollständigeren Rahmen für Assoziationen, die auf kreativem Denken basieren. Auf diese Weise konnten die Forschenden Fortschritte bei der Identifizierung von zwei Mechanismen erzielen, die bei der Netzwerkdynamik und der Schaffung assoziativer Verknüpfungen helfen könnten. Mit Hilfe künstlicher neuronaler Netze ist es nun möglich, die Mechanismen des kreativen Denkens zu vereinfachen und die Faktoren, die es entweder blockieren oder fördern, anzuwenden. So können Innovationen in Bereichen wie Design Thinking, Marketing, Medizin, Architektur oder Wissenschaftskommunikation inspiriert und vorangetrieben werden.

Khalil ist davon überzeugt, dass „Forschung und Wissenschaft sich ständig weiterentwickeln und einem akkumulativen Prozess entspringen, der ständig mit verschiedenen Informationen aus unterschiedlichen Bereichen gefüttert werden muss.“ Daher ist es ihr ein großes Anliegen, Studierenden schon früh in ihrer Laufbahn die Tür zur interdisziplinären Zusammenarbeit zu öffnen.

Wer mehr über dieses Thema erfahren möchte, ist herzlich eingeladen, bei der diesjährigen Jahresausstellung im Bremer Haus der Wissenschaft vorbeizuschauen, in der regionale Wissenschafts- und Hochschuleinrichtungen ihre Ansätze zum Thema "In den Startlöchern - der wissenschaftliche Nachwuchs im Land Bremen" präsentieren. Die Ausstellung läuft bis zum 27. Februar 2024 und ist kostenlos zugänglich.

Link zu Publikationen:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.22.559049v1
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.18.557700v2   

Fragen beantwortet:
Radwa Khalil | Neurowissenschaftlerin
rkhalil@constructor.university | Tel.: +49 421 200-3430

Über Constructor University:
Die Constructor University wurde 2001 gegründet und ist eine führende, englischsprachige, private Campus-Universität in Bremen. Mit ihrem interdisziplinären Ansatz, einer fortschrittlichen digitalen Lernumgebung sowie akkreditierten Programmen fördert sie kritisches Denken und vermittelt den Studierenden Kenntnisse und praktische Fähigkeiten für den Aufbau erfolgreicher Karrieren. Studierende werden befähigt, Lösungen für die dringendsten Herausforderungen unserer Zeit zu finden.
Die Universität bietet Mentoring von hochkarätigen Professor:innen und Branchenexpert:innen, schafft Synergien und fördert einen unternehmerischen Ansatz. Zu den Kooperationspartner:innen gehören das Constructor Institute in Schaffhausen (Schweiz), Carnegie Mellon, die National University of Singapore, die Universität Genf sowie Unternehmen wie JetBrains und ChemDiv.
Vielfalt und Internationalität sind das Herzstück der Constructor University. Studierende aus über 110 Nationen bilden hier eine lebhafte, eng verbundene Gemeinschaft und genießen ein aktives Campusleben. Professionelle Netzwerke, Clubs sowie akademische Beratung leisten einen entscheidenden Beitrag zu ihrer persönlichen und akademischen Entwicklung.
Forschungsprojekte der Universität werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation sowie von weltweit führenden Unternehmen gefördert.

Das erweiterte Ecosystem von Constructor Knowledge umfasst die Constructor University in Bremen und das Constructor Institute in Schaffhausen (Schweiz). Es stellt eine Reihe von Bildungsdienstleistungen und -werkzeugen zur Verfügung, sowohl analog als auch online. Darüber hinaus werden Beratungs- und strategische Dienstleistungen für Bildungskunden in den Bereichen Studierendenrekrutierng, Kommunikation und Marketing angeboten.