Brain like Computing soll Energieverbrauch deutlich senken

Es ist ein spannender neuer Forschungsbereich, der im Zuge des Megatrends Künstliche Intelligenz (KI) zunehmend an Bedeutung gewinnt: Das so genannte Neuromorphe Computing, auch Brain like Computing setzt Technologien ein, die menschliches Gehirn und Nervensystem nachahmen. Damit könnte es umfassende assoziative Lernprobleme lösen. Zudem besteht die Chance, den Energieverbrauch der aktuell siliziumbasierten Schaltkreise deutlich zu senken. In dem 2020 gestarteten EU-Projekt Neuronn arbeitet das Fraunhofer EMFT.

Das Forschungsteam arbeitet zusammen mit sechs europäischen Partnerinnen und Partnern an einem neuen neuromorphen Ansatz, der auf energieeffizienten Elementen und Architekturen basiert. Bei der vorgeschlagenen neurologisch inspirierten Computerarchitektur werden Informationen in der Phase von gekoppelten oszillierenden Elementen verschlüsselt, die zu einem neuronalen Netzwerk verschaltet sind.

Predictive Maintenance mit künstlicher Intelligenz für Roboter

Analog zum Gehirn heißen die beiden Schlüsselkomponenten beim neuromorphen Rechnen Neuron und Synapse. Sie bilden die verteilten Rechen- und Speichereinheiten nach. Als Neuronen kommen im Brain like Computing Projekt neuartige Elemente auf der Basis von Vanadiumdioxid zum Einsatz. Diese sind 250-fach effizienter wie modernste digitale Oszillatoren auf CMOS-Basis sein können.

Alles dreht sich um die Synapsen

Beim EMFT dreht sich das Arbeitspaket speziell um die Synapsen. Die WissenschaftlerInnen entwickeln im Rahmen des Brain like Computing Projektes Neuronn 2D-Memristoren im Nanomaßstab auf Basis von innovativen 2D-Nanomaterialien. Die winzigen Bauelemente sollen hinsichtlich Lebensdauer, Schaltgeschwindigkeit und Energieverbrauch 330-fach effizienter sein als aktuell eingesetzte Technologien.

Das Projekt mit einer Laufzeit von 36 Monaten bringt führende europäische akademische und Forschungseinrichtungen zusammen. Es sind die Fraunhofer EMFT, IBM Research Zürich, CSIC/Universität Sevilla, AI Mergence, FR und Silvaco UK. Die Koordination hat das französische Centre National De La Recherche Scientifique CNRS inne. Darüber hinaus hat Neuronn einen industriellen Beirat initiiert, der sich aus Mitgliedern der Intel Corporation und von Prophesee zu- sammensetzt.

Kick-off Anfang Februar

Anfang Februar 2020 fand im französischen Montpellier bei Lirmm, CNRS das Kick-off-Treffen von Neuronn statt. Das Projekt wird im Rahmen des EU-Forschungsprogramms Horizon 2020 unter dem Förderkennzeichen 871501 gefördert.