Öffentliche Samstagsvorlesung im Hörsaal 1, Max-Wien-Platz 1

"KI für die Nanowelt: Wie Computer lernen, was Mikroskope nicht zeigen"

Prof. Dr. Christian Franke

Institut für Angewandte Optik und Biophysik

Seit Ernst Abbe wissen wir, dass ein Lichtmikroskop zwei Objekte nicht mehr trennen kann, wenn sie enger beieinander liegen als etwa die halbe Wellenlänge des Lichts. Mehr als hundert Jahre galt diese Grenze als unüberwindbar. Heute blicken wir mit hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie auf wenige Nanometer genau in eine biologische Zelle hinein, also etwa ein Zehntausendstel eines Haardurchmessers.  
Damit beginnen die eigentlichen Schwierigkeiten. Wer viele Bestandteile einer Zelle gleichzeitig sichtbar machen will, braucht viele Farbstoffe, und die verfügbaren Farben sind schnell aufgebraucht. Wer eine lebende Zelle über Stunden beobachten will, muss sie beleuchten, und genau dieses Licht schädigt sie - wie Sonnenbrand in der Nanowelt.
An beiden Stellen kommt heute maschinelles Lernen und "künstliche Intelligenz" ins Spiel. Wir können neuronalen Netzen beibringen, viele unterschiedliche Zellstrukturen allein an ihrer feinen inneren Textur zu unterscheiden, ganz ohne zusätzliche Farbe. Und sie rekonstruieren aus extrem lichtschwachen Aufnahmen Bilder, für die man sonst ein Vielfaches an Belichtung benötigen würde.

Der Vortrag zeigt, wie solche Verfahren funktionieren, was sie in der biomedizinischen Forschung bereits leisten und wo ihre Grenzen liegen.

Am Ende steht die Frage, die uns am meisten beschäftigt: Wann darf man einem Bild trauen, das ein Computer mitberechnet hat?

Falls Sie eine Teilnahmebestätigung benötigen oder Informationsmaterial für das nächste Jahr anfordern möchten, können Sie einfach eine Email ans Dekanat dekanat-paf@uni-jena.de senden.

Hinweise
Zusätzlich gibt es einen Livestream und Aufzeichnungen der Vorlesungen. Die Links werden vor der Veranstaltung auf dieser Website zu finden sein.

Link extern
https://www.physik.uni-jena.de/7350/samstagsvorlesungen