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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Three dimensional INtegrated PhotonIcS to RevolutionizE deep Learning

Projektbeschreibung

Mit photonikbasierter dreidimensionaler Architektur das volle Potenzial neuronaler Netze freisetzen

Neuronale Netze sind von künstlicher Intelligenz unterstützte Rechensysteme, die von der Macht der Konnektivität und der Neuronen unseres Gehirns inspiriert sind, aber dem Menschen in mancher Hinsicht bereits überlegen sind. Sie werden in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, etwa in der Mustererkennung, Klassifizierung und Optimierung. Ihr wahres Potenzial auszuschöpfen, blieb bislang aufgrund der Herausforderungen bei der Aufrechterhaltung der Effizienz bei Anwendungen in sehr großen und komplexen Netzwerken unerreichbar. Das EU-finanzierte Projekt INSPIRE wird einen bahnbrechenden Ansatz unter Verwendung modernster Photonikbauteile entwickeln. Ziel ist eine biologisch inspirierte, vollständig parallele und skalierbare dreidimensionale Architektur, mit der eine um Größenordnungen höhere Leistung realisierbar ist.

Ziel

Neural networks revolutionize computation and already outperform humans according to many benchmarks. They have the potential to transform society and have already influenced Google to place artificial intelligence at the core (“AI first”) of business strategy. Governments and policy bodies worldwide focus on neural network-based computing as a vital future technology.

Despite the evident promise, however, current architectures severely lose computational efficiency when applied to large neural networks and scale badly. The performance of current neural network hardware is orders of magnitude below what is theoretically possible, and the future development of artificial intelligence is therefore in jeopardy.

I will solve this problem by developing neural network processors using advanced photonic components, specifically enabling a breakthrough with three-dimensional integrated photonic waveguides to implement a biologically inspired, fully parallel and scalable architecture. This is not an incremental improvement, but rather a completely new and never-explored approach, which will revolutionize neural network hardware.

Based on this technology, I will create a fully programmable optical tensor processing unit by interfacing 3D waveguide Mach-Zehnder interferometers with a commercial SLM. The unit will calculate the connection of a neural network with speeds and energy efficiency exceeding the state of the art by two orders of magnitude, while programmability makes it widely applicable. A second system will go far beyond by implementing fully-fletched and programmable optical neural networks based on 3D waveguides and semiconductor lasers.

The proof of principle building blocks of the project are in place and I am recognized as a leading researcher in the field. The realisation of this project will unlock doors to scalability, cascadability, and parallelism, and stimulate new research as well as applications in artificial intelligence.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 918 858,00
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 998 918,00

Begünstigte (2)

Mein Booklet 0 0