Header logo is


2020


no image
Analytical classical density functionals from an equation learning network

Lin, S., Martius, G., Oettel, M.

The Journal of Chemical Physics, 152(2):021102, 2020, arXiv preprint \url{https://arxiv.org/abs/1910.12752} (article)

al

Preprint_PDF DOI [BibTex]

2020


Preprint_PDF DOI [BibTex]

2016


no image
One for all?! Simultaneous examination of load-inducing factors for advancing media-related instructional research

Wirzberger, M., Beege, M., Schneider, S., Nebel, S., Rey, G. D.

Computers {\&} Education, 100, pages: 18-31, Elsevier BV, 2016 (article)

Abstract
In multimedia learning settings, limitations in learners' mental resource capacities need to be considered to avoid impairing effects on learning performance. Based on the prominent and often quoted Cognitive Load Theory, this study investigates the potential of a single experimental approach to provide simultaneous and separate measures for the postulated load-inducing factors. Applying a basal letter-learning task related to the process of working memory updating, intrinsic cognitive load (by varying task complexity), extraneous cognitive load (via inducing split-attention demands) and germane cognitive load (by varying the presence of schemata) were manipulated within a 3 × 2 × 2-factorial full repeated-measures design. The performance of a student sample (N = 96) was inspected regarding reaction times and errors in updating and recall steps. Approaching the results with linear mixed models, the effect of complexity gained substantial strength, whereas the other factors received at least partial significant support. Additionally, interactions between two or all load-inducing factors occurred. Despite various open questions, the study comprises a promising step for the empirical investigation of existing construction yards in cognitive load research.

re

DOI [BibTex]

2016


DOI [BibTex]

2013


no image
Information Driven Self-Organization of Complex Robotic Behaviors

Martius, G., Der, R., Ay, N.

PLoS ONE, 8(5):e63400, Public Library of Science, 2013 (article)

al

link (url) DOI [BibTex]

2013


link (url) DOI [BibTex]


no image
Modelling trial-by-trial changes in the mismatch negativity

Lieder, F., Daunizeau, J., Garrido, M. I., Friston, K. J., Stephan, K. E.

{PLoS} {C}omputational {B}iology, 9(2):e1002911, Public Library of Science, 2013 (article)

re

[BibTex]

[BibTex]


no image
A neurocomputational model of the mismatch negativity

Lieder, F., Stephan, K. E., Daunizeau, J., Garrido, M. I., Friston, K. J.

{PLoS Computational Biology}, 9(11):e1003288, Public Library of Science, 2013 (article)

re

[BibTex]

[BibTex]


no image
Linear combination of one-step predictive information with an external reward in an episodic policy gradient setting: a critical analysis

Zahedi, K., Martius, G., Ay, N.

Frontiers in Psychology, 4(801), 2013 (article)

Abstract
One of the main challenges in the field of embodied artificial intelligence is the open-ended autonomous learning of complex behaviours. Our approach is to use task-independent, information-driven intrinsic motivation(s) to support task-dependent learning. The work presented here is a preliminary step in which we investigate the predictive information (the mutual information of the past and future of the sensor stream) as an intrinsic drive, ideally supporting any kind of task acquisition. Previous experiments have shown that the predictive information (PI) is a good candidate to support autonomous, open-ended learning of complex behaviours, because a maximisation of the PI corresponds to an exploration of morphology- and environment-dependent behavioural regularities. The idea is that these regularities can then be exploited in order to solve any given task. Three different experiments are presented and their results lead to the conclusion that the linear combination of the one-step PI with an external reward function is not generally recommended in an episodic policy gradient setting. Only for hard tasks a great speed-up can be achieved at the cost of an asymptotic performance lost.

al

link (url) DOI [BibTex]


no image
Robustness of guided self-organization against sensorimotor disruptions

Martius, G.

Advances in Complex Systems, 16(02n03):1350001, 2013 (article)

Abstract
Self-organizing processes are crucial for the development of living beings. Practical applications in robots may benefit from the self-organization of behavior, e.g.~to increase fault tolerance and enhance flexibility, provided that external goals can also be achieved. We present results on the guidance of self-organizing control by visual target stimuli and show a remarkable robustness to sensorimotor disruptions. In a proof of concept study an autonomous wheeled robot is learning an object finding and ball-pushing task from scratch within a few minutes in continuous domains. The robustness is demonstrated by the rapid recovery of the performance after severe changes of the sensor configuration.

al

DOI [BibTex]

DOI [BibTex]

2012


no image
Experimentelle Induktion beeinträchtigter Aufmerksamkeit im Kontext des seductive detail Effekts

Wirzberger, M.

University of Hagen, 2012 (thesis)

Abstract
Die vorliegende Arbeit untersucht ausgehend von der Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) einen aufmerksamkeitsbezogenen Erklärungsansatz für den seductive detail Effekt. Dieser Effekt resultiert aus dem Einfügen interessanter, jedoch irrelevanter Informationen in einen Lerntext, die die Lernleistung beeinträchtigen. Im Besonderen steht hier die Hypothese im Fokus, dass sich seductive details stärker auswirken, wenn bereits eine Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit vorliegt. Im Rahmen einer experimentellen Erhebung mit 53 Studierenden wurde anhand eines 2x2-faktoriellen, multivariaten Designs die Anwesenheit von seductive details (durch seduktive Textpassagen), sowie beeinträchtigter Aufmerksamkeit (durch die Einblendung ablenkender Systemmitteilungen), gezielt manipuliert und deren Effekt auf die Behaltens- und Verstehensleistung, sowie die Lernzeit erfasst. In den Analysen zeigte sich eine signifikante Verlängerung der Lernzeit durch das Einfügen seduktiver Textpassagen, und darüber hinaus wurde auch ein moderierender Einfluss des bestehenden Aufmerksamkeitsniveaus deutlich. Weder die Behaltens- noch die Verstehensleistung verringerte sich jedoch signifikant durch das Hinzufügen von seductive details oder die Induktion beeinträchtigter Aufmerksamkeit, und auch eine signifikante Wechselwirkung zwischen beiden Aspekten wurde nicht deutlich. Daher wird abschließend die Relevanz komplexer statistischer Analyseverfahren zur weiteren Erhellung der zugrundeliegenden Wirkmechanismen diskutiert.

re

DOI [BibTex]


no image
Variants of guided self-organization for robot control

Martius, G., Herrmann, J.

Theory in Biosci., 131(3):129-137, Springer Berlin / Heidelberg, 2012 (article)

al

link (url) DOI [BibTex]

link (url) DOI [BibTex]


no image
Burn-in, bias, and the rationality of anchoring

Lieder, F., Griffiths, T. L., Goodman, N. D.

Advances in Neural Information Processing Systems 25, pages: 2699-2707, 2012 (article)

re

[BibTex]

[BibTex]

2005


no image
Bruder sein das ist nicht schwer, Schwester sein dagegen sehr?" - Geschlechtsspezifische Betrachtungsweisen zur Situation von Geschwistern behinderter Kinder und Jugendlicher

Wirzberger, M.

Protestant University of Applied Sciences, Bochum, 2005 (thesis)

Abstract
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Lebenssituation von Geschwistern behinderter Kinder und Jugendlicher und berücksichtigt hier besonders den Aspekt des Geschlechts. Nach einer Darstellung familiensoziologischer Grundlagen erläutert die Verfasserin den hohen Stellenwert von Geschwisterbeziehungen innerhalb der Familie, sowie deren Entwicklung und Veränderung im Laufe des Lebens. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Kindes- und Jugendalter. Anschließend werden Grundlagen, Prozesse und Mechanismen geschlechtsspezifischer Sozialisation, und die Auswirkungen des Geschlechts auf die Geschwisterbeziehung thematisiert. Kapitel 3 beschäftigt sich zunächst mit dem Begriff der Behinderung mit Bezug auf das SGB IX und die ICF. Danach beschreibt die Verfasserin, mit welchen spezifischen Belastungen sich die Eltern behinderter Kinder und Jugendlicher konfrontiert sehen. Die Auswirkungen einer Behinderung auf die Geschwister stehen im Mittelpunkt dieser Arbeit und werden anhand von Studien von HACKENBERG und GROSSMAN, sowie Aussagen von ACHILLES ausführlich dargestellt, wobei auch hier der Aspekt des Geschlechts detailliert in die Schilderung der Situation einbezogen wird. Um eine Verbindung von Theorie und Praxis zu gewährleisten, werden zusammenfassende Hypothesen formuliert und anhand von drei Fallgeschichten exemplarisch überprüft. Abschließend erläutert die Verfasserin die Konsequenzen ihrer Diplomarbeit für die heilpädagogische Arbeit.

re

DOI [BibTex]


no image
Deep Graph Matching via Blackbox Differentiation of Combinatorial Solvers

Rolinek, M., Swoboda, P., Zietlow, D., Paulus, A., Musil, V., Martius, G.

Arxiv (article)

Abstract
Building on recent progress at the intersection of combinatorial optimization and deep learning, we propose an end-to-end trainable architecture for deep graph matching that contains unmodified combinatorial solvers. Using the presence of heavily optimized combinatorial solvers together with some improvements in architecture design, we advance state-of-the-art on deep graph matching benchmarks for keypoint correspondence. In addition, we highlight the conceptual advantages of incorporating solvers into deep learning architectures, such as the possibility of post-processing with a strong multi-graph matching solver or the indifference to changes in the training setting. Finally, we propose two new challenging experimental setups

al

Arxiv [BibTex]