Building Brains with AI

Studiewijzer 2025/2026

Globale inhoud

Deze cursus gaat over hoe, en in hoeverre, we op dit moment gedrag en het brein kunnen begrijpen door deze na te bouwen aan de hand van AI technieken. We gaan 'hands on' werken aan modellen van (simpele) neurale netwerken, modellen van perceptie, geheugen en actie gedreven door reinforcement learning. 

Studiemateriaal

Software

• https://pytorch.org

Leerdoelen

• Inzicht in hoe je deep neural networks als modellen van informatieverwerking in het brein kunt gebruiken en deze netwerken kunnen plaatsen in het bredere landschap van de computationale neurowetenschap.
• Deep neural networks implementeren en analyseren met Python/PyTorch, inclusief het trainen en debuggen van verschillende architecturen voor cognitieve taken.
• De verschillende vormen van Machine Learning (supervised, self-supervised, unsupervised en reinforcement learning) analyseren en contrasteren, en hun relevantie voor het begrijpen van leren in the brein
• Systematische vergelijkingen maken tussen deep neural netwerks en hersenactiviteit door middel van geavanceerde analysetechnieken zoals RSA, waarbij ze modelvoorspellingen kunnen relateren aan empirische hersendata.

Onderwijsvormen

• Laptopcollege
• (Computer)practicum
• Zelfstudie

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Toetsing

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Eindtermen

Deze cursus draagt bij aan de volgende eindtermen van de opleiding Psychobiologie:

1) Kennis en Inzicht

De afgestudeerde

• 1a) kan de basisprincipes uit de vakgebieden ‘genetica en evolutie’, ‘celbiologie’, ‘biochemie’, ‘fysiologie’, ‘embryologie’, ‘anatomie’ en ‘evolutie en gedrag’ uitleggen.
• 1b) kan de ontwikkeling en werking van het brein op alle niveaus – van molecuul tot de menselijke geest – binnen Psychobiologie, voornamelijk de deelgebieden ‘perceptie tot bewustzijn’, ‘leren en geheugen’, ‘emotie’, ‘motivatie’, ‘neuroanatomie’ en ‘neurofysiologie’ uitleggen.
• 1c) kan de pathofysiologie en bijbehorende diagnostische methoden en mogelijke therapieën uitleggen.
• 1d) kan uitleggen welke onderzoekstechnieken nodig zijn voor het ontwikkelen van kennis en dat kennis nodig is voor het ontwikkelen van onderzoekstechnieken.
• 1e) kan de kennis opgedaan bij een zelfgekozen vak uitleggen.
• 1f) kan de basisprincipes uit de beroepsethiek en wetenschapsfilosofie uitleggen.
• 1g) kan mogelijke vervolgopleidingen benoemen.
• 1h) kan uitleggen wat de bijdragen en beperkingen zijn van de kennis op elk niveau - van molecuul tot de menselijke geest - aan het wetenschapsgebied Psychobiologie.
• 1i) kan op alle niveaus de werking van het brein van dieren en mensen vergelijken.
• 1j) kan onderbouwen hoe de pathofysiologie bijdraagt aan het begrip van de ontwikkeling en werking van het brein op alle niveaus.
• 1k) kan grensverleggende ontwikkelingen in het wetenschapsgebied Psychobiologie herkennen.
• 1l) kan uitleggen dat een standpunt wordt beïnvloed door context.

2) Toepassen Kennis en Inzicht

De afgestudeerde

• 2a) kan onderbouwen welke onderzoekstechnieken nodig zijn om onderzoeksvragen binnen het wetenschapsgebied Psychobiologie te beantwoorden.
• 2b) kan ondersteunende disciplines zoals wis-, natuur- en scheikunde en programmeren* toepassen.
• 2c) kan de empirische cyclus zelfstandig doorlopen bij het uitvoeren van een onderzoek.
• 2d) kan op een wetenschappelijke manier lopende experimenten documenteren.
• 2e) kan algemene laboratoriumvaardigheden uitvoeren.
• 2f) demonstreert te kunnen werken met proefpersonen, relevante (proef)dieren en materiaal van biologische oorsprong en demonstreert te kunnen werken met de aldus verkregen gegevens.
• 2g) kan voor de psychobiologie relevante computerprogramma’s en/of programmeertalen gebruiken.
• 2h) kan ruwe data interpreteren en een geschikte (kwantitatieve) analysemethode toepassen.
• 2i) kan werken volgens algemene milieu- en veiligheidsnormen.
• 2j) kan redeneren en argumenteren en meerdere standpunten benoemen en onderbouwen.

* Deze eindterm geldt voor studenten die gestart zijn vanaf studiejaar 2014/2015

3) Oordeelsvorming

De afgestudeerde

• 3a) kan relevante literatuur verzamelen, verwerken en interpreteren.
• 3b) kan de implicaties van onderzoeksresultaten voor de maatschappij overzien.
• 3c) kan onderzoeksresultaten binnen de Psychobiologie en/of binnen een discipline- overstijgende context interpreteren.
• 3d) kan de ethische aspecten van beroepsmatige omgang met levende organismen en weefsel overwegen.
• 3e) kan informatie analyseren aan de hand van kwaliteitscriteria en er een eigen oordeel over vormen.
• 3f) kan alternatieven en tegenargumenten overwegen bij het vormen of herzien van een oordeel.

4) Communicatie

De afgestudeerde

• 4a) kan kennis, bevindingen in wetenschappelijk Nederlands en Engels schriftelijk rapporteren en mondeling presenteren.
• 4b) kan een bijdrage leveren aan wetenschappelijke discussies.
• 4c) kan op basis van begrip en respect communiceren.
• 4d) kan onderzoeksgegevens communiceren volgens de regels van wetenschappelijke integriteit.
• 4e) kan een standpunt overbrengen.

5) Leervaardigheden

De afgestudeerde

• 5a) kan een zelfstandige en wetenschappelijke werkwijze en houding ontwikkelen.
• 5b) kan zich zelfstandig kennis eigen maken.
• 5c) kan nieuwe kennis integreren met aanwezige kennis en tot inzichten komen.
• 5d) kan een constructieve en synergetische manier van samenwerken ontwikkelen.
• 5e) kan zich in een zelfgekozen deelgebied verdiepen of verbreden.
• 5f) kan zich nieuwe technische vaardigheden eigen maken.
• 5g) kan feedback geven en verwerken.
• 5i) kan reflecteren op eigen gedrag en dit gedrag desgewenst verbeteren.
• 5j) kan geleerde principes generaliseren en toepassen in een andere context.

Aanvullende informatie

Let op: dit betreft een deeltijd vak van 6 EC gedurende heel periode 2. Studenten Psychobiologie kunnen het Psychologie vak Current topics: Psychology and AI (7203BM45XY) ernaast volgen om tot 12 EC te komen.

Een deel van de cursus zal in het Nederlands en een deel van de cursus zal in het Engels gegeven worden.

Zie de studiewijzer en Canvas voor nadere informatie.

Bijvakaanmelding is mogelijk voor studenten  van de BSc Kunstmatige Intelligentie met een afgerond 1e studiejaar, mits plek over. Neem hiervoor contact op met de onderwijsbalie FNWI.

Contactinformatie

Coördinator

• Niklas Müller