Am FIAS wird erforscht, wie das Gehirn Netzwerke bildet und es schafft, sich selbstständig an immer neue Gegebenheiten anzupassen. Um diese dynamischen Netzwerke zu beschreiben und zu verstehen, genügt die Sprache der Biowissenschaften nicht mehr. Ausgefeilte mathematische Modelle und Verfahren, wie sie zum Beispiel in der Physik verwendet werden, sind hier nötig. 

Durch Computermodelle der komplexen Informationsverarbeitungsprozesse im Gehirn erhalten wir ein immer besseres Verständnis von seiner Funktionsweise und Organisation. Nur dadurch werden Fortschritte bei der Entwicklung immer besserer Informationsverarbeitungssysteme mittels künstlicher Intelligenz möglich. 

Forschungsschwerpunkte

• Die mathematische Untersuchung hoch-dimensionaler Aktivitätsmuster, die in bestimmten neuronalen Netzwerken bei Menschen und Tieren bei kognitiven und ausführenden Prozessen auftreten. Hier arbeiten wir eng mit unseren experimentellen Partnerinstitutionen zusammen.  
• Die Simulation biologisch inspirierter neuronaler Netzwerke, um besser zu verstehen, wie es uns das Gehirn ermöglicht, zu sehen, zu lernen, zu verstehen und uns zu bewegen. 
• Die Implementation des Gelernten in moderne Robotorsysteme.