Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Dynamische Systeme: Der Blick durchs Schlüsselloch

Wie kann man zuverlässige Vorhersagen treffen, wenn man nur einen winzigen Bruchteil eines Systems beobachten kann? Eine neue Kenngröße hängt nicht mehr von der Menge der gesammelten Daten ab und könnte in Zukunft der Seuchenkontrolle oder der Hirnforschung zu Gute kommen.
Zuverlässige Vorhersagen?

86 Milliarden Nervenzellen enthält laut einer aktuellen Studie das menschliche Gehirn. Das ist etwas weniger, als es Sterne in der Milchstraße gibt. Seit einigen Jahrzehnten versuchen Hirnforscher, die Aktivität einzelner Neurone zu erfassen, in der Hoffnung, irgendwann die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Doch auch mit modernsten Techniken können sie lediglich die Signale von etwa 100 Neuronen gleichzeitig aufzeichnen. 100 von 86 Milliarden – das ist, als würde man das System durch ein winziges Schlüsselloch betrachten. Das meiste bleibt uns dabei verborgen.

Wie soll man etwas über das große Ganze sagen, wenn man nur einen winzigen Bruchteil davon beobachten kann? Diese Frage beschäftigt nicht nur Hirnforscher, sie treibt auch Kollegen anderer Forschungsfelder um. Sie spielt etwa bei der Verbreitung von Infektionskrankheiten oder der Vorhersage von Börsencrashs eine Rolle. Wie hoch ist beispielsweise das Risiko, dass aus einer ansteckenden Krankheit eine Epidemie wird? Oder wie wahrscheinlich ist es, dass die Insolvenz einer Bank zu größeren Turbulenzen am Aktienmarkt führt? ...

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Wer lebt am Grund des Nordpols?

Die Tiefsee rund um den Nordpol ist einer der am wenigsten erforschten Orte der Erde. Begleiten Sie das Forschungsschiff »Polarstern« auf seiner Expedition und entdecken Sie Artenvielfalt und Auswirkungen des Eisrückgangs auf das Ökosystem. Das alles und noch viel mehr in »Spektrum - Die Woche«!

Gehirn&Geist – Faszination Gehirn: 38 Infografiken über unser Denken, Fühlen und Handeln

Weil Sprache allein nicht immer das beste Kommunikationsmittel ist, werden seit 2013 ausgewählte Inhalte auf eine andere Art präsentiert: in Infografiken. Denn manches lässt sich in Bildern so viel einfacher darstellen als mit Worten. In dieser Spezialausgabe von »Gehirn&Geist« präsentieren wir ein »Best-of« unserer Infografiken zu Psychologie, Hirnforschung und Medizin. Wie funktioniert unser Orientierungssinn? Was haben Darmbakterien mit der Psyche zu tun? Was macht eine angenehme Unterhaltung aus? Wie wirkt Alkohol im Gehirn? Und warum lassen wir uns im Supermarkt so leicht zu Spontankäufen animieren? Antworten auf diese und viele weitere Fragen finden Sie in dieser Spezialausgabe von »Gehirn&Geist«. Jede der 38 Grafiken im Heft widmet sich einem eigenen Thema.

Spektrum der Wissenschaft – Formen der Mathematik

Die Mathematik ist ein erstaunlich vielfältiges Fach und zeigt sich in den verschiedensten Formen: Lesen Sie von den bunten Fraktalen der Mandelbrotmenge, einer Einstein-Kachel, die den Boden mit erstaunlichen, lückenlosen Mustern versieht oder den Falten eines zerknitterten Papiers. Diese unterschiedlichen Strukturen bergen spannende mathematische Eigenschaften, die Fachleute in den letzten Jahren entdeckt und zum Staunen gebracht haben. Darüber hinaus stellen wir die Frage, warum Kieselsteine oval sind und zeigen Ihnen, nach welchen Regeln die faszinierenden Sandzeichnungen auf dem südpazifischen Archipel Vanuatu entstehen.

  • Quellen
Wilting, J., Priesemann, V.:Inferring Collective Dynamical States from Widely Unobserved Systems. In: Nature Communications 9, 2325, 2018

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.