ERC grant

ERC Starting Grants voor onderzoek naar onder meer pesten, AI en hersenmechanismen

Zes onderzoekers van de Radboud Universiteit ontvangen een Starting Grant van de Europese onderzoeksraad (ERC). Deze subsidie van 1,5 miljoen stelt hen in staat om hun eigen onderzoeksgroepen op te zetten.

ERC Starting Grants worden jaarlijks uitgereikt aan getalenteerde jonge onderzoekers die twee tot zeven jaar geleden zijn gepromoveerd. De gehonoreerden van de Radboud Universiteit doen onderzoek naar energiezuinige dataopslag, geschiedenis van onmogelijke getallen, geheugenmechanismen in het brein, verificatiemethoden van kunstmatige intelligentie, beweegredenen voor pesten en een GPS in het brein.

Antiferromagnetisch spintransport met relativistische golven

Dmytro Afanasiev, Institute for Molecules and Materials (IMM)

De huidige datacentra lopen tegen hun grenzen aan doordat ze steeds meer energie verbruiken. Daarom zijn er nieuwe technologieën nodig om snellere en energiezuinigere dataverwerking en -opslag mogelijk te maken. Met fotonica is het mogelijk om zuiniger en sneller data te versturen. Maar het verwerken van grote hoeveelheden data op dezelfde hoge snelheid blijft een grote uitdaging. Magnonics wordt wereldwijd gezien als een van de beste oplossingen voor dit probleem. Bij magnonics worden er in plaats van lichtgolven spingolven gegenereerd, het gezamenlijk bewegen van spins in magnetische materialen. Er zijn echter nog een aantal mechanismen die ontrafeld moeten worden. Bijvoorbeeld, hoe kan magnonics in het Terahertz-domein worden ingezet en hiermee het nonlineaire regime betreden?

Afanasiev en zijn onderzoeksteam willen dit aanpakken door ultrakorte pulses van spingolven met grote amplitude te genereren die zich ongestoord over lange afstanden kunnen verplaatsen. Hierdoor wordt het nonlineaire regime van interactie tussen de pulsen, andere spingolven en zelfs macroscopische spinstructuren vrijgespeeld. Ondanks van fundamentele aard, zal dit idee nieuwe paden creëren voor nieuwe computingtechnologieën. Meer lezen over dit project

Het onmogelijke en het voorstelbare: laatmiddeleeuwse semantiek van onmogelijkheden en de wortels van complexe wiskunde

Graziana Ciola, Radboud Center for the History of Philosophy and Science

Probeer je een rond vierkant voor te stellen. Onmogelijk. In de middeleeuwse logica is de ‘Chimera’ iets soortgelijks als het ronde vierkant: een onvoorstelbare absolute onmogelijkheid. Lange tijd waren filosofen en wetenschappers van mening dat we ons alleen zaken kunnen voorstellen die in zekere zin mogelijk zijn. Zo werd de wortel van een negatief getal in de premoderne wiskunde gezien als het onmogelijke resultaat van een onmogelijke handeling. Maar tegen de zestiende eeuw waren dit soort ‘onmogelijke getallen’ toch denkbaar geworden. Hoe en waarom vond deze verschuiving plaats?

Graziana Ciola stelt dat het middeleeuwse concept ‘Chimera’ de grootmoeder van de imaginaire getallen is. Haar onderzoek laat zien hoe middeleeuwse logica de grenzen van het denkbare verlegde, met revolutionaire gevolgen voor hoe we de werkelijkheid begrijpen. Ciola past de methode van historische en rationele reconstructie toe op een uitgebreid tekstueel corpus.

De synaptische geheugencode kraken

Anne-Sophie Hafner, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour

Synapsen spelen een belangrijke rol in het opslaan van lange termijninformatie in het brein. Synapsen zijn erg veranderlijk: ze worden in het volwassen muizenbrein om de paar dagen vervangen. Dit is vergelijkbaar met wat er gebeurt op moleculair niveau. De meeste synaptische eiwitten hebben een halfwaardetijd van ongeveer een week, wat betekent dat ze continue vervangen moeten worden door nieuw geproduceerde eiwitten. Het is een van de grootste huidige uitdagingen in de neurowetenschap om te begrijpen hoe lange termijngeheugen ontstaat uit onstabiele elementen.

Anne-Sophie Hafner heeft ontdekt dat de meeste synapsen hun eigen eiwitten lokaal produceren. Ze gaat verschillende onderzoeksmethoden combineren om te ontrafelen hoe deze lokale productie bijdraagt aan informatieopslag in synapsen. Zulk fundamenteel begrip van hersenfunctie is nodig om nieuwe behandelrichtingen te vinden bij neurodegeneratieve ziekten.

Datagedreven verificatie en leren met onzekerheid

Nils Jansen, Institute for Computing and Software Science (ICIS)

Kunstmatige intelligentie (AI) komt steeds vaker voor in ons dagelijks leven, zoals in de gezondheidszorg, transport, financiële sector en robotica. Voor veel van deze AI-toepassingen zijn sterke veiligheidseisen nodig. Een specifieke AI-techniek is versterkend leren (of: reinforcement learning), waarbij een systeem zich optimaal leert gedragen door middel van trial en error. Ondanks het grote succes van deze techniek in de afgelopen jaren, mist reinforcement learning mechanismen die continue veilig gedrag verzekeren. Aan de andere kant is ‘formal verification’ een onderzoeksgebied waarbij formele garanties geboden worden dat een systeem zich correct en veilig gedraagt. Maar door fundamentele uitdagingen is de toepassing van formele verificatie in reinforcement learning tot nu toe nog niet gelukt.

Het hoofddoel van het onderzoek van Nils Jansen is om nieuwe en datagedreven verificatiemethoden te ontwikkelen die integreren met reinforcement learning. Specifiek gaat hij technieken ontwikkelen die uitdagingen voor veilige AI-systemen uit de echte wereld aanpakken: schaalbaarheid, zeggingskracht en robustheid tegen onzekerheden die in de echte wereld voorkomen.

Automatische en doelbewuste motivaties voor pesten

Tessa Lansu, Behavioral Science Institute (BSI)

Pesten onder jongeren is een groot probleem met enorme gevolgen voor slachtoffers. Maar waarom kiezen jongeren ervoor om te pesten of om pesters te helpen? Bestaand onderzoek keek vooral naar de bewuste motivatie van jongeren: het willen hebben van een hoge status. Tessa Lansu stelt dat niet alleen de wens om ‘bovenaan de sociale ladder te staan’, maar ook om ‘niet onderaan te bungelen’ een belangrijke rol speelt bij pestgedrag.

Lansu pleit ervoor om naast bewuste motivatie ook meer onbewuste, automatische beweegredenen te onderzoeken. Ze bestudeert daarom zowel de hoop op een hoge status als de dreiging van een lage status, op bewust én automatisch niveau. Met dit project biedt Lansu nieuwe inzichten in waarom jongeren pesten of meelopen. HIermee kunnen nieuwe anti-pestprogramma's en interventies worden ontwikkeld.

Het lichamelijke positioneringssysteem: een GPS voor de somatosensorische ruimte

Luke Miller, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour

Als een object ons lichaam raakt, grijpen we ernaar. Hier denken we amper over na. Toch is dit ‘simpele’ gedrag eigenlijk een ongelofelijk complex probleem dat ons brein dagelijks op moet lossen. Hoe kunnen onze hersenen vaststellen waar een object zich in de driedimensionale ruimte bevindt én onze hand bewegen om het te pakken?

Luke Miller komt met het eerste ‘neurocomputationele kader’ dat dit mysterie zou kunnen oplossen. Hij stelt dat het brein gebruikmaakt van een somatosensorische versie van Global Positioning Systems (GPS). GPS lokaliseert een object op aarde aan door de afstand tot meerdere satellieten te berekenen. Op een soortgelijke manier brengt het brein lokaliseringsproblemen terug tot de geometrie ervan. Millers vernieuwende voorstel maakt het voor het eerst mogelijk het tactiel lokaliseren van objecten met een neuro-computermodel inzichtelijk te maken. Dit kan bijvoorbeeld helpen bij het ontwerpen van protheses die lichamelijk kunnen worden ingezet.

In totaal krijgen 408 onderzoekers dit jaar een ERC Starting Grant. Lees meer over de toegekende projecten op de website van de ERC.

Contactinformatie

Meer weten? Neem contact op met de onderzoekers zelf of met Persvoorlichting & Wetenschapscommunicatie via 024 361 6000 of media [at] ru.nl 

Thema
Gedrag, Geschiedenis, Hersenen, Kunstmatige intelligentie, Moleculen en materialen, Opvoeding