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Heinz, G.: Neuronale Interferenzen.
Autor gleich Herausgeber. Persönlicher Verteiler, 1993, 301 S.

Vorwort

Dieses Buch stellt ein Arbeitsmanuskript dar. Einschließlich aller Bilder und Formeln in einhundert Tagen geschrieben (Januar 1993 bis Mai 1993) ist es in Details unausgereift, Begriffsbildungen sind noch unsicher, es ist hin und wieder euphorisch, ohne daß der Leser dies immer nachvollziehen kann. Es zeigt anschaulich, in welchen Wirren sich ein neues Wissensgebiet entfaltet. Kurz: man vermißt die Rundung gereifter Werke.

Um mit Samuel Kuhn* zu sprechen: Das Manuskript zeigt im Rückblick die Hürden des Weges, nicht aber den Glanz der Abstraktionen. Es ist eher für Wissenschaftshistoriker denn für Studenten geeignet. Dennoch: Es ist historisch das Buch, dem wir akustische Kameras verdanken und dem wir, so Gott es will, in einigen Jahrzehnten hoffentlich auch eine Neuorientierung der Neuroforschung verdanken werden.

1992 war die Erkenntnis entstanden, daß Pulsabbildungen (nervlicher Art) wenn überhaupt, dann nur spiegelverkehrt (siehe Titelblatt) kartieren können. Relativität der Pulsausbreitung wurde dabei als Adressierungsprinzip in neuronalen Räumen erkannt, siehe Daumenexperiment vom 16.12.1992. Eine völlig neue, unbekannte Informatik entstand fernab von Boolescher Algebra.

Spiegelverkehrte Abbildungen waren in der Praxis aus Optik und aus Nervenexperimenten (Penfields Homunculus etc.) bekannt, nicht aber konnte man sie in der Literatur des Neurocomputing entdecken, die damals tausende Aufsätze und hunderte Bücher umfasste. Systemtheoretisch stimmte etwas nicht mit den sogenannten "Neuronalen Netzwerken". So begann eine Recherche.

Mit der Entdeckung der spiegelverkehrten Pulsabbildungen war es nötig geworden, die physikalisch realen Möglichkeiten dieser "Verzögerungsnetze", die ab 1998 Interferenznetzwerke (IN) genannt wurden, zu erkunden und sich an deren Eigenheiten "heranzupirschen" (zooming, movement, overflow, conjugation, over-conditions, n-dimensionality, spatio-temoral coding etc.).

Diese Untersuchungen verliefen überaus glücklich und erfolgreich. Sie führten in kürzester Zeit zum Manuskript. So verschmelzen zum Beispiel Sehen und Hören über Untersuchungen zu Eigeninterferenzen (Seh-Karten) und zu Fremdinterferenzen (Hör-Karten) miteinander. Diese Erkenntnis bildete die Grundlage für die Entwicklung der ersten, akustischen Bilder und Filme zwischen 1995 und 1996 und der akustischen Bildgebung schlechthin (akustische Kamera).

Eigentlich nur als Gedankenstütze gedacht, war es nötig, in kürzester Zeit die ungefähre Richtung eines Paradigmenwechsels von einer mathematischen hin zu einer physikalischen, diskret-wellentheoretischen Sicht auf nervliche Netze (Pulswellen auf Leitbahnen) zu skizzieren. Es bleibt zu hoffen, diesen Zweck hat das Werk erfüllt.

Verzögernde Netze (Interferenznetze) können für eine Vielfalt von Aufgaben, von der Optik über digitale Schaltungen, Radar, Sonar, GPS, neuronale Netze bis hin zur Signalverarbeitung herangezogen werden. Digitale Schaltungen, Pattern- oder Gewichtsnetze (klassisch-neuronale Netze) stellen aus dieser Sicht eine Untergruppe mit diskretisiertem Timing dar. Da diese Erkenntnis bereits im Buch vermittelt wird, sprengt es sich selbst. Nervennetze werden nur zum Synonym, um eine abstraktere Systemtheorie auszuarbeiten. Die Vielfalt der betroffenen Wissensgebiete drängt förmlich auf eine theoretische Grundlage abstrakterer Natur. Die Abstraktion der Synchrotopie (weg von Neuro, hin zu Kausalität und Ereignis) wurde allerdings erst 2010 erreicht.

Im Buch sind einige mathematisch heikle Abschnitte zu finden. Teuvo Kohonen** hinterfragte 1995 zum Beispiel die Verwendung des Begriffes "Faltung" (z.B. KA06.pdf, Seite 147). Hier stoßen wir auf eine Besonderheit von Interferenzsystemen, die möglicherweise ursächlich für den komplizierten Zugang ist. Während die multiplikative, eindimensionale Interferenz zweier Impulse auf einer Leitung (Ischias-Nerv-Experiment, KA06.pdf, S.144) der mathematischen Faltung ähnelt, verzichten wir im zwei- oder dreidimensionalen Raum auf den Begriff der Faltung vollständig, siehe spiegelnde Interferenz-Projektion, Typ f(t-T), bzw. seitenrichtige Interferenz-Rekonstruktion, Typ f(t+T). Die eindimensionale Betrachtung (Faltung) entspricht einem analytischen Vorgehen der Feldtheorie, deren Grenze in höherdimensionalen Räumen erreicht ist, hier sind numerisch andere Ansätze gefragt. Der Ansatz für Projektion und Rekonstruktion war indes mit diesem Buch gelegt, siehe Maskenalgorithmus, Kapitel 14, S.284.

Da Veröffentlichungen algorithmischer Art seit 1994 gegen die kommerzielle Verwertbarkeit der Ergebnisse standen, z.B. gegen die der zu entwickelnden, akustischen Bildgebung, erfolgten sie teils sehr zögerlich. Eine saubere Abgrenzung des Interferenzintegrals vom Faltungsintegral wurde erstmals in Bangkok 2011 skizziert. Allerdings birgt auch diese noch interessante Facetten, die heute (2011) noch nicht veröffentlicht sind. Bitte betrachten Sie deshalb dieses Manuskript mit Zurückhaltung.

Das Manuskript wurde mit Lotus AmiPro 3.1 unter Windows 3.1 geschrieben (1988-1994). Leider funktionierten Absatzformatierungen nur bis zu Windows 98 korrekt. Korrekturen konnten deshalb nur etwa bis zur Jahrtausendwende eingearbeitet werden. Eine Datumsangabe im Einband war offensichtlich auf 'File Creation Date' gesetzt. Das Manuskript wurde aus eigenen Mitteln erstellt. Es musste im Mai 1993 beendet werden, da ab 1.6.1993 Arbeitsbeginn bei einem neuen Arbeitgeber (GFaI) war. Ergänzungen folgten aber noch bis in den Dezember 1993 hinein (z.B. der Abschnitt zu Konishi's Schleiereule). Das ursprüngliche Kapitel 10 (Interferenzlogik) war im Ansatz mißraten. Es wurde nach simulativen Verifikationen mit Puschmann und Schoel (1994) später (etwa 1996) gegen das Kapitel "Elementarfunktionen des Neurons" ausgetauscht, siehe auch das originale Inhaltsverzeichnis. Im Index finden sich ebenfalls noch alte Verweise.

Da bis heute noch kein richtiges Buch geschrieben ist (dazu wäre es wohl zu früh), mich aber immer wieder Bitten zu erklärenden Materialien zu Interferenznetzwerken erreichten, verbleibt dieses Arbeitsmanuskript solange im Web, solange nichts besseres vorhanden ist.