Projekt

Zurück zur Übersicht

Simulation and Counterfactual Reasoning in Neuroscience

Titel Englisch Simulation and Counterfactual Reasoning in Neuroscience
Gesuchsteller/in Weber Marcel
Nummer 160024
Förderungsinstrument Projektförderung (Abt. I-III)
Forschungseinrichtung Département de Philosophie Faculté des Lettres Université de Genève
Hochschule Universität Genf - GE
Hauptdisziplin Philosophie
Beginn/Ende 01.09.2015 - 31.08.2018
Bewilligter Betrag 179'244.00
Alle Daten anzeigen

Keywords (5)

Philosophy of science; Simulation; Neuroscience; Counterfactual reasoning; Experiment

Lay Summary (Französisch)

Lead
La simulation et le raisonnement contrefactuel en neurosciencesLa simulation des processus et structures du cerveau devient de plus en plus importante en neurosciences contemporaines, mais l’épistémologie de cette approche n’est pas très bien connue. La philosophie des sciences peut éclaircir les raisonnements qui sont liés aux diverses techniques de simulation afin de mieux comprendre leur rôle ainsi que leurs limites en neurosciences contemporaines.
Lay summary

Contenu et objectifs du travail de recherche

Ce projet proposera une analyse épistémologique des pratiques de simulation en neurosciences. Le but premier de ces pratiques n’est pas la construction de machines intelligentes mais l’élaboration de modèles des processus opérant dans le système nerveux. Cela fait plus de 50 ans que l’informatique joue un rôle crucial dans les neurosciences, il ne s’agit donc pas d’une approche nouvelle. Pourtant, force est de constater que la philosophie des sciences n’a guère analysé les aspects épistémologiques de ces pratiques. Ceci est d’autant plus surprenant si l’on considère que les pratiques de simulation en physique et en climatologie ont fait l’objet de nombreuses études philosophiques. Les questions principales abordées dans ces études concernent la question de savoir ce que la simulation d’un processus peut nous enseigner sur la nature. En particulier, est-ce qu’une simulation est comparable à une expérience scientifique à cet égard ou s’agit-il d’une technique complètement différente, sans rapport avec les méthodes expérimentales traditionnelles? Normalement, les simulations permettent aux scientifiques de déterminer les propriétés des équations qui ne sont pas solubles analytiquement. Cette approche existe bien sûr en neurosciences, mais on y trouve également beaucoup d’autres types de simulation par exemple, la construction de réseaux neuronaux artificiels, qui ne ressemble à aucune autre pratique de simulation dans les sciences naturelles. L’idée centrale de ce projet est de considérer la simulation comme une forme de raisonnement contrefactuel, c’est-à-dire, un raisonnement qui analyse des situations irréelles afin de révéler les principes responsables de certains phénomènes naturels.

Mots clés

Neurosciences, simulation, informatique, philosophie des sciences, épistémologie, expérience scientifique
Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 09.04.2015

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
140885 Kontrafaktisches Denken in der Biologie 01.04.2012 Projektförderung (Abt. I-III)

Abstract

This project will investigate the role of simulations as a form of counterfactual reasoning in the contemporary neurosciences. It will focus in particular on the use of computer simulations in order to produce models of brain architecture and function, not so much in order to simu-late cognitive processes as such ("weak" rather than "strong" Artificial Intelligence according to a distinction proposed by Searle 1980). In classical computational neuroscience, action potentials are modeled by computing numerical solutions to mathematical equations such as the influential Hodgkin-Huxley (HH) equations, which do not admit of analytical solutions. This approach mirrors the traditional use of computer simulations in other areas of science, e.g., physics, climate science or economics. However, in contemporary neuroscience there is also a bewildering variety of other simulation techniques that may or may not resemble the traditional approach. These techniques have rarely been examined from a philosophy of science point of view.This project will closely investigate the simulation practices of contemporary neuroscience. A first goal will be to provide a survey of different uses of simulation in the contemporary neurosciences. In a second stage, it will treat these simulations as providing scientists with specific counterfactual conditionals the antecedents of which are modeling assumptions and the consequents describe some possible neurological state, structure or process. This counterfactual analysis will be used in a third stage to provide a more integrative view of the different scientific activities of simulation, modeling, experimentation and thought experiments. The relationship between these different scientific techniques has been controversially discussed in the philosophical literature. Viewing them all as involving some kind of counterfactuality will enable us to better understand the commonalities as well as differences with respect to their epistemic role. The project will be an integrated part of the DFG Research Unit (DFG-Forschergruppe) "What if? On the epistemological, pragmatic, psychological and cultural significance of coun-terfactual reasoning" (2015-2018, grant application pending), which is a continuation of the existing research unit "What if? On the meaning, epistemology and scientific relevance of counterfactual claims and thought experiments" based at the University of Konstanz (2012-2015). The predecessor to this project, “Counterfactual Reasoning in Biology” (SNSF project Nr. 100018_140885, 2012-2015), is also a part of the DFG Research Unit, a collaboration that turned out to be very fruitful. As the DFG-Research Unit has applied for a three-year prolongation, the current project plans to continue this collaboration.
-