Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Neural Gradient Evaluation through Nanodevice Dynamics

Opis projektu

Plastyczność synaptyczna i „funkcje poznawcze” w nanosieciach komponentów memrystorowych i spintronowych

Sztuczna inteligencja (SI) zmienia sposób, w jaki „myślą” maszyny za sprawą oprogramowania i algorytmów, które inteligentnie i adaptacyjnie reagują na problemy w miarę ich pojawiania się, nierzadko podejmując decyzje w czasie rzeczywistym i ucząc się na podstawie doświadczeń z przeszłości. Systemy fizyczne – które można przyrównać raczej do osprzętu niż oprogramowania – imitujące neurony i synapsy oraz ich zachowanie indywidualne i zbiorowe coraz lepiej naśladują funkcje ludzkiego mózgu. Badacze z finansowanego ze środków UE projektu Grenadyn opracowują dokładnie takie systemy w oparciu o memrystorowe i spintronowe nanokomponenty zdolne do samodzielnego i dynamicznego przeorganizowania i uczenia się bez nadzoru. Ostatecznym celem projektu będzie zademonstrowanie czipu integrującego urządzenia nanosynaptyczne na CMOS, którego wskaźnik rozpoznawania schematów jest zbliżony do tego, który przypisuje się SI.

Cel

The Grenadyn project will demonstrate that assemblies of imperfect, dynamical nanodevices can self-learn through physical principles, like biological neurons and synapses do, with performance comparable to the best artificial intelligence (AI) algorithms. For this, Grenadyns networks will minimize their effective energy together with the recognition error when learning.

The starting point of Grenadyn is an algorithm called Equilibrium Propagation, developed by AI pioneer Yoshua Bengio, that takes its roots in physics. We will assemble memristive as well as spintronic nanocomponents in neural networks that perform pattern recognition through Equilibrium Propagation. We will show that these dynamical networks learn by nudging their outputs towards the desired solution through a spring-like force, and letting nano-synapses and neurons reorganize themselves towards equilibrium. We will show that they can also learn directly from the data, without supervision.

We will induce a high resilience to imperfections in these networks through self-adaptation and digitization. We will demonstrate by experiments and simulations that our physical neural networks made of variable elements compute with an accuracy similar to software neural networks trained with backpropagation. We will produce a chip integrating nanosynaptic devices on CMOS and achieve state-of-the-art recognition rates on AI image benchmarks.

We will enhance the network functionalities by leveraging their dynamical properties through synchronization and time-delayed feedback. Finally, we extend Grenadyns in-materio self-learning to any assembly of coupled dynamical nanodevices, providing novel horizons for multifunctional materials and devices.

Grenadyns scientific advances in condensed-matter physics, non-linear dynamics, electronics, and AI will give the foundations for deep network chips that contain billions of nano-synapses and nano-neurons and self-learn with state-of-the-art accuracy.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

ERC-ADG - Advanced Grant

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2020-ADG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Wkład UE netto
€ 2 462 587,00
Koszt całkowity
€ 2 462 587,00

Beneficjenci (1)