Projektbeschreibung
Steuerungstheorie für Aktionspotenzialsysteme: Wie Hemmung und Erregung einander ergänzen
In konventionellen Computern geben Bits und Uhren den Takt vor. Neuronen kodieren Informationen über Aktionspotenziale (werden abgefeuert) und elektrische Schwingungen (Rhythmus). Wichtige Forschungsarbeiten zu neuromorphen Computern – bestehend aus Neuronen und Synapsen – haben sich auf die Frage konzentriert, wie binäre Werte am besten in Aktionspotenziale umzuwandeln sind und umgekehrt. Das ERC-finanzierte Projekt SpikyControl schlägt vor, das Aktionspotenzial eher als eine Folge der analogen als der digitalen Datenverarbeitung mit gemischter (positiver und negativer) Rückkopplung zu betrachten. Das Team wird eine Steuerungstheorie für Aktionspotenzialsysteme entwickeln, mit der die feuernde bzw. gepulste Natur von Berechnungen bei Tieren imitiert wird, indem analoge Anpassung und digitale Verlässlichkeit kombiniert werden. Die sich daraus ergebenden neuartigen Entwurfsprinzipien für physikalische ereignisbasierte Systeme (Spiking neural networks; dt. gepulste neuronale Netze) werden noch nie erreichte Lern- und Anpassungsfähigkeiten aufweisen.
Ziel
Machines compute with bits and clocks, animals compute with spikes and rhythms. The promise of neuromorphic engineering is that we could transform digital technology by imitating the spiking nature of animal computation, combining analog adaptation and digital reliability.
Thirty years after Carver Mead’s initial proposal, event cameras have become a technology and neuromorphic computing has become an intense focus both in academia and in industry. Yet, we still lack a proper theory of event-based computation and event-based design. And the very nature of computing with rhythms instead of clocks is still poorly understood.
We propose that the spike is a consequence of analog computing with mixed (that is, positive and negative) feedback. We will develop a control theory of spiking systems by leveraging the control theory of negative feedback systems to a theory of mixed-feedback systems. The mathematical concept of monotonicity provides a modern and unifying foundation for control theory, convex optimisation, and circuit design. Our spiking control theory is grounded in mixed-monotonicity. It is algorithmic because it leverages the methodology of convex optimisation, and it is physical because it leverages the methodology of circuit theory.
A central objective of the proposed research is a novel event-based internal model principle of significance both for control theory and neuroscience. We will investigate the unique features of event-based online adaptation, and suggest the complementary roles of inhibition and excitation in novel spiking control architectures whose learning and adaptation capabilities can be dynamically modulated.
Ultimately, this proposal aims at novel design principles for physical devices that could surpass the learning and adaptation capabilities of current digital machines, advancing the promise of neuromorphic engineering.
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.
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.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Steuerungssysteme
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Neurobiologie computergestützte Neurowissenschaft
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Software Anwendungssoftware
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz Computational Intelligence
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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.
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.
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-ADG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
3000 LEUVEN
Belgien
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.